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DE102006024423A1 - Structure producing method for multiple opto-electronic components, involves producing pressure between roller and auxiliary carrier by relative movement of roller relatively to auxiliary carrier - Google Patents

Structure producing method for multiple opto-electronic components, involves producing pressure between roller and auxiliary carrier by relative movement of roller relatively to auxiliary carrier
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DE102006024423A1
DE102006024423A1DE102006024423ADE102006024423ADE102006024423A1DE 102006024423 A1DE102006024423 A1DE 102006024423A1DE 102006024423 ADE102006024423 ADE 102006024423ADE 102006024423 ADE102006024423 ADE 102006024423ADE 102006024423 A1DE102006024423 A1DE 102006024423A1
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roller
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DE102006024423A
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German (de)
Inventor
Volker Dr. Härle
Berthold Dr. Hahn
Karl Dr. Engl
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Ams Osram International GmbH
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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Abstract

The method involves producing the structures (5) through multiple opto-electronic components (1), which are arranged on an auxiliary carrier (10). A relative movement of the roller (15) is carried out relatively to an auxiliary carrier, which produces a pressure between the roller and an auxiliary carrier. The auxiliary carrier uses a flexible foil. The relative motion of the roller relative to an auxiliary carrier produces a photo resistant layer (30). An independent claim is also included for a photolithographic production device comprising an auxiliary carrier and an exposure unit for the exposure of the photo resistant layer.

Description

Translated fromGerman

Ausder Veröffentlichung "Roller nanoimprint lithography" (J. Vac. Sci. Technol.B 16 (6), 1998, Seiten 3926 bis 3928) ist ein Prägeverfahren, ein so genanntesWalzen-Nanoimprintverfahren bekannt, bei dem mittels einer über einSubstrat laufender Walze ein auf dem Substrat befindlicher Photoresiststrukturiert wird.Outthe publication "Roller nanoimprint lithography" (J. Vac. Sci. Technol.B 16 (6), 1998, pages 3926 to 3928) is an embossing process, a so-calledRoll nanoimprint known, in which by means of a onSubstrate running roller, a photoresist on the substrateis structured.

DieAufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahrenzur Erzeugung von Strukturen auf einer Vielzahl von optoelektronischenBauelementen bereitzustellen. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahrennach Anspruch 1 gelöst.Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie eine Vorrichtungfür diesesVerfahren sind Gegenstand weiterer Ansprüche.TheThe object of the present invention is a methodfor generating structures on a variety of optoelectronicTo provide components. This task comes with a proceduresolved according to claim 1.Further advantageous embodiments of the method and an apparatusfor thisMethods are the subject of further claims.

DieErfindung beschreibt in einer Ausführungsform ein Verfahren zumErzeugen von Strukturen auf einer Vielzahl von optoelektronischenBauelementen,

  • – wobei die Vielzahl von optoelektronischenBauelementen auf einem Hilfsträgerangeordnet sind und die Strukturen dadurch erzeugt werden, dass eineRelativbewegung einer ersten Walze relativ zu dem Hilfsträger durchgeführt wirdund dabei mittels Ausübenseines Druckes zwischen der ersten Walze und dem Hilfsträger dieStrukturen erzeugt werden.
In one embodiment, the invention describes a method for producing structures on a multiplicity of optoelectronic components,
  • - Wherein the plurality of optoelectronic components are arranged on a subcarrier and the structures are produced in that a relative movement of a first roller relative to the subcarrier is carried out and thereby by applying a pressure between the first roller and the subcarrier, the structures are produced.

Dabeikann sich die erste Walze übereinen stationärgehaltenen Hilfsträgerbewegen oder die Position der ersten Walze ist fest und der Hilfsträger mitden optoelektronischen Bauelementen wird relativ zur ersten Walzean dieser vorbeibewegt. Weiterhin ist auch möglich, dass sich die ersteWalze und der Hilfsträgerbeide, bevorzugt gleichzeitig, bewegen und dadurch eine Beschleunigungdes Verfahrens erreicht werden kann. Dabei ist es möglich, dass zurAusübungdes Drucks die erste Walze gegen den Hilfsträger und damit die optoelektronischenBauelemente gedrücktwird oder umgekehrt der Hilfsträger mitden optoelektronischen Bauelementen gegen die erste Walze gepresstwird. Weiterhin kann der Druck auch sowohl über die Walze als auch denHilfsträger ausgeübt werden,so dass die erste Walze und der Hilfsträger aneinander gedrückt werden.therecan the first roller overa stationary oneheld subcarriermove or the position of the first roller is fixed and the subcarrier withthe optoelectronic devices becomes relative to the first rollerpassed this. Furthermore, it is also possible that the firstRoller and the subcarrierboth, preferably at the same time, move and thereby accelerateof the method can be achieved. It is possible that toexercisethe pressure of the first roller against the subcarrier and thus the optoelectronicComponents pressedor vice versa, the subcarrier withthe optoelectronic components pressed against the first rollerbecomes. Furthermore, the pressure can also be both on the roller and theSubcarriers are exercised,so that the first roller and the subcarrier are pressed together.

DieErfinder haben gefunden, dass ein Hilfsträger die Vielzahl von optoelektronischenBauelementen stabilisiert, so dass besonders einfach ein bevorzugtkontinuierlich ablaufendes Walzenverfahren durchgeführt werdenkann, bei dem die optoelektronischen Bauelemente auf dem Hilfsträger an der erstenWalze vorbeigeführtwerden.TheInventors have found that one subcarrier has the variety of optoelectronicStabilized components, so that a particularly simple preferredcontinuous rolling process can be performedcan, in which the optoelectronic components on the subcarrier at the firstRoller passedbecome.

AlsHilfsträgerkann beispielsweise vorteilhafterweise eine flexible erste Folieverwendet werden. Eine flexible erste Folie ermöglicht es beispielsweise, ineinem kontinuierlichen Verfahren die Strukturen in der Vielzahlder auf dem Hilfsträgerangeordneten optoelektronischen Bauelemente zu erzeugen, ohne eineaufwändigeJustage durchzuführen.WhensubcarrierFor example, advantageously a flexible first filmbe used. A flexible first slide allows, for example, ina continuous process the structures in the multiplicityon the subcarrierto produce arranged optoelectronic components without acomplexTo carry out adjustment.

Beieiner weiteren Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Verfahrenswird mittels der Relativbewegung der ersten Walze zu dem Hilfsträger einStempel auf die optoelektronischen Bauelemente aufgedrückt unddadurch die Strukturen erzeugt.ata further embodimenta method according to the inventionis by means of the relative movement of the first roller to the subcarrier aStamped on the optoelectronic components andthereby creating the structures.

DerStempel kann beispielsweise auf der ersten Walze vorhanden sein,so dass dann bei Ausübeneines Drucks zwischen der Walze und den auf dem Hilfsträger angeordnetenoptoelektronischen Bauelementen die Strukturen auf den optoelektronischenBauelementen mittels Einprägenserzeugt werden.Of theStamp may be present on the first roll, for example,so that when exercisinga pressure between the roller and arranged on the subcarrieroptoelectronic devices the structures on the optoelectronicComponents by impressingbe generated.

Alternativist es möglich,zusätzlichzu der ersten Folie, auf der die optoelektronischen Bauelementeangeordnet sind, eine zweite Folie zu verwenden, auf der der Stempelbeispielsweise als strukturierte Schicht angeordnet ist. Bei einemderartigen Verfahren lassen sich dann mittels einer Relativbewegungder ersten Walze auch zu der zweiten Folie und Ausüben einesDrucks zwischen der ersten Walze, der zweiten Folie und dem Hilfsträger dieStrukturen in den optoelektronischen Bauelementen erzeugen.alternativeIs it possible,additionallyto the first film on which the optoelectronic devicesare arranged to use a second film on which the stampis arranged for example as a structured layer. At aSuch methods can then be by means of a relative movementthe first roller also to the second film and exerting aPressure between the first roller, the second film and the subcarrier theCreate structures in the optoelectronic devices.

DieStrukturen des Stempels, die entweder auf der ersten Walze oderauf der zweiten Folie angeordnet sind dabei vorteilhafterweise komplementär zu denzu erzeugenden Strukturen auf den optoelektronischen Bauelementen(siehe beispielsweise1 und2).The structures of the stamp, which are arranged either on the first roller or on the second film are advantageously complementary to the structures to be produced on the optoelectronic components (see, for example 1 and 2 ).

DieStrukturen in der Vielzahl der optoelektronischen Bauelemente lassensich beispielsweise besonders einfach mittels eines lithografischenVerfahrens erzeugen, bei dem optoelektronische Bauelemente verwendetwerden, auf deren Oberfläche einePhotoresistschicht angeordnet ist. Mittels der oben genannten Relativbewegungder ersten Walze zu dem Hilfsträgerkönnendann die Strukturen in der Photoresistschicht erzeugt werden. Besondersvorteilhaft ist es, wenn diese Strukturen in der Photoresistschichtanschließendin die optoelektronischen Bauelemente übertragen werden, zum Beispielmittels Ätzensmit Hilfe von reaktiven Plasmen.TheLeave structures in the plurality of optoelectronic devicesFor example, particularly simple means of a lithographicProduce method using optoelectronic devicesbe on whose surface aPhotoresist layer is arranged. By means of the above-mentioned relative movementthe first roller to the subcarriercanthen the structures are created in the photoresist layer. EspeciallyIt is advantageous if these structures in the photoresist layersubsequentlybe transferred to the optoelectronic devices, for exampleby etchingwith the help of reactive plasmas.

Ineiner weiteren Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Verfahrenswerden gleichzeitig mit der Erzeugung der Strukturen in der Photoresistschichtdiese Strukturen ausgehärtet.Eine sofortige Aushärtungder Strukturen unmittelbar währendoder nach ihrer Bildung mittels Einprägen eines Stempels erhöht die Stabilität dieserStrukturen und verhindert eine Deformation des Photoresists nachder Strukturierung z. B. aufgrund eines Zerfließens des Photoresists. Besondersvorteilhaft werden die Strukturen durch Belichten ausgehärtet. Beieinem solchen Fall ist es besonders günstig, wenn eine erste Walzeverwendet wird, die transparent für das bei der Belichtung verwendeteLicht ist. Dabei könnendann währendder Strukturierung durch die erste Walze die gerade durch Einprägen erzeugtenStrukturen in der Vielzahl der optoelektronischen Bauelemente über dieerste Walze belichtet werden.In a further embodiment of a method according to the invention, these structures are cured simultaneously with the formation of the structures in the photoresist layer. Immediate curing of the structures immediately during or after their formation by imprinting a stamp increases the stability of these structures and prevents a deformation of the photoresist after structuring z. Due to bleed of the photoresist. The structures are particularly advantageously cured by exposure. In such a case, it is particularly favorable when a first roller is used which is transparent to the light used in the exposure. In this case, during structuring by the first roller, the structures just produced by impressing can then be exposed in the plurality of optoelectronic components via the first roller.

Eskann z. B. eine erste Walze verwendet werden, auf deren Oberfläche Auskoppelstrukturen zurAuskopplung des bei der Belichtung verwendeten Lichts angeordnetsind. Diese Auskoppelstrukturen können zylinderförmig, vieleckigz. B. quadratisch oder kreisförmigeVertiefungen sein. Ein Auskoppeln des für die Belichtung verwendetenLichts aus der ersten Walze kann beispielsweise dabei durchgeführt werden,dass bei dem Kontakt der Walze mit den Photoresistschichten oderden optoelektronischen Bauelementen eine Brechungsindexänderungresultiert, die zur Auskopplung des Lichts verwendet wird.Itcan z. B. a first roller can be used on the surface Auskoppelstrukturen forDecoupling of the light used in the exposureare. These coupling-out structures can be cylindrical, polygonalz. B. square or circularBe depressions. A decoupling of the used for the exposureLight from the first roller can be carried out, for example, therebythat upon contact of the roller with the photoresist layers orthe optoelectronic components, a refractive index changeresults, which is used to decouple the light.

Indem Fall, dass eine Belichtung eines strukturierten Photoresistsnotwendig ist, kann auch eine erste Walze verwendet werden, in dereine Belichtungseinheit fürdie Belichtung bereits integriert ist. Dies hat den Vorteil, dassdas Licht direkt in der ersten Walze erzeugt wird und aus dieserausge koppelt wird und auf die gerade mittels des Einprägens erzeugtenStrukturen in der Photoresistschicht einwirkt. Somit muss das Lichtnicht erst von außenin die erste Walze eingekoppelt werden, was in der Regel immer mitVerlusten verbunden ist.Inin the case of exposure to a patterned photoresistis necessary, a first roller can be used in thean exposure unit forthe exposure is already integrated. This has the advantage thatthe light is generated directly in the first roller and out of thisis coupled out and on the just produced by means of impressingStructures in the photoresist layer acts. So the light has to benot only from the outsidebe coupled into the first roller, which is usually always withLosses is connected.

Weiterhinist es möglich,dass die Bereiche der Photoresistschicht die gerade strukturiertwerden erhitzt werden, um diese Bereiche etwas mehr fließfähiger zuhalten und somit die Einprägungder Strukturen mittels des Stempels zu erleichtern, wobei die Gefahreines Reißensder Photoresistschicht vermindert wird. Dazu kann z. B. in der erstenWalze integriert oder separat davon eine Heizeinrichtung vorhandensein, die die zu strukturierenden Bereiche aufheizt. Besonders vorteilhaftist es wenn die Heizeinrichtung der Walze vorgeschaltet ist undsomit die zu strukturierenden Bereiche zuerst aufgeheizt und anschließend mittelsder Walze strukturiert werden.FartherIs it possible,that the areas of the photoresist layer just structuredwill be heated to make these areas a little more fluidhold and thus the impressionTo facilitate the structures by means of the punch, the dangera crackthe photoresist layer is reduced. This can z. B. in the firstRoller integrated or separately from a heater availablebe that heats the areas to be structured. Especially advantageousit is when the heater of the roller is connected upstream andThus, the areas to be structured first heated and then by means ofthe roller are structured.

Beieiner weiteren Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Verfahrenskann eine zweite Folie verwendet werden, auf der die Strukturen,die auf den optoelektronischen Bauelementen erzeugt werden sollenin einer strukturierten Schicht angeordnet sind. Mittels der Relativbewegungder Walze zu dem Hilfsträger,auf dem die Vielzahl der optoelektronischen Bauelemente angeordnetist, wird dann die strukturierte Schicht mit den Strukturen mittelsAusübeneines Drucks auf die optoelektronischen Bauelemente übertragen.Dabei kann ein beliebiges Bondverfahren eingesetzt werden. Bei einemderartigen Verfahren wird somit kein Stempel für das Einprägen der Strukturen in den optoelektronischenBauelementen benötigt,sondern die bereits vorhandenen Strukturen auf die optoe lektronischenBauelemente übertragen(siehe zum Beispiel5).In a further embodiment of a method according to the invention, a second film may be used on which the structures which are to be produced on the optoelectronic components are arranged in a structured layer. By means of the relative movement of the roller to the auxiliary carrier on which the plurality of optoelectronic components is arranged, the structured layer is then transferred to the structures by exerting a pressure on the optoelectronic components. In this case, any bonding method can be used. In such a method, therefore, no stamp is required for impressing the structures in the optoelectronic components, but the already existing structures are transmitted to the optoelectronic components (see, for example 5 ).

Ineiner weiteren Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Verfahrenskann eine zweite Walze neben der ersten Walze verwendet werden,die ebenfalls relativ zu dem Hilfsträger bewegt wird, wobei diezweite Walze so relativ zur ersten Walze angeordnet wird, dass derHilfsträgermit den optoelektronischen Bauelementen und der Stempel beziehungsweisedie dritte Folie mit den zu übertragenden Strukturenzwischen der ersten und zweiten Walze hindurchgeführt undhindurchgepresst werden. Bei einer derartigen Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Verfahrenswerden der Hilfsträgermit den optoelektronischen Bauelementen und der Stempel beziehungsweisedie dritte Folie mit den zu übertragendenStrukturen zwischen der ersten und zweiten Walze besonders vorteilhaftfixiert (siehe beispielsweise die3 und4).Dabei könnendie erste und zweite Walze gegeneinander gepresst werden so dassbesonders einfach der zur Erzeugung der Strukturen notwendige Druckaufgebaut werden kann.In a further embodiment of a method according to the invention, a second roller can be used in addition to the first roller, which is also moved relative to the subcarrier, wherein the second roller is arranged relative to the first roller, that the subcarrier with the optoelectronic components and the stamp or the third film with the structures to be transferred between the first and second roller passed and pressed through. In such an embodiment of a method according to the invention, the auxiliary carrier with the optoelectronic components and the stamp or the third film with the structures to be transferred between the first and second rollers are particularly advantageously fixed (see, for example, US Pat 3 and 4 ). In this case, the first and second rollers can be pressed against each other so that the pressure required to produce the structures can be built up in a particularly simple manner.

BeideWalzen, oder falls nur die erste Walze vorhanden ist, nur diesekönnenflexibel sein und somit eine besonders einfache Erzeugung der Strukturenerlauben.BothRolling, or if only the first roll is present, only thesecanbe flexible and thus a particularly simple generation of the structuresallow.

AlsStrukturen könnenauf der Mehrzahl der optoelektronischen Bauelemente beispielsweise Auskopplungsstrukturenfür dievon den Bauelementen emittierte Strahlung erzeugt werden in demFall, dass die Strukturen auf strahlungsemittierenden optoelektronischenBauelementen erzeugt werden. Dabei können als Auskopplungsstrukturenbeispielsweise photonische Kristalle auf den optoelektronischen Bauelementenerzeugt werden. So ist es beispielsweise möglich, mittels Prägens beziehungswei se Übertragensder Strukturen eine Vielzahl von Vertiefungen auf den Oberflächen deroptoelektronischen Bauelemente zu erzeugen. Diese Vertiefungen können vonErhebungen begrenzt sein, so dass eine unter Umständen regelmäßige Anordnungvon Vertiefungen und Erhebungen auf der Oberfläche der optoelektronischenBauelemente erzeugt werden kann (siehe beispielsweise6).Zur Herstellung eines photonischen Kristalls werden dann vorteilhafterweisedie Vertiefungen mit einem Material, bevorzugt einem dielektrischenMaterial befüllt,das einen Brechungsindex aufweist, der unterschiedlich ist von demBrechungsindex der Erhebungen, die zum Beispiel aus einem Halbleitermaterialbestehen. Somit kann auf der Oberfläche der optoelektronischenBauelemente eine abwechselnde Anordnung von ersten Bereichen miteinem ersten Brechungsindex und zweiten Bereichen mit einem vomersten Brechungsindex unterschiedlichen zweiten Brechungsindex erzeugtwerden, die regelmäßig oderauch nicht-symmetrisch angeordnet sein können. Diese Anordnung kannbeispielsweise die Struktur eines zweidimensionalen Gitters aufweisen,wobei der Abstand zwischen benachbarten Erhebungen in etwa an dieWellenlängedes von dem optoelektronischen Bauelements erzeugten Strahlung angepasstist, die aus dem Bauelement ausgekoppelt werden soll. Vertiefungenkönnenbeispielsweise mit einem Dielektrikum aufgefüllt sein, dessen Brechungsindexsich von den Erhebungen unterscheidet. Möglich ist es aber auch, dieVertiefungen nicht aufzufüllen,so dass sich lediglich z. B. Luft in diesen Vertiefungen befindet. DieVertiefungen beziehungsweise Strukturen, die mittels des Prägens mitHilfe des Stempels beziehungsweise der Übertragung der Strukturen aufden optoelektronischen Bauelementen erzeugt werden, können dabeijede beliebige Form annehmen. Durch den photonischen Kristall kannauch die gerichtete Abstrahlung des Lichts verbessert werden.As structures, for example, outcoupling structures for the radiation emitted by the components can be generated on the majority of the optoelectronic components in the event that the structures are produced on radiation-emitting optoelectronic components. In this case, for example, photonic crystals can be generated on the optoelectronic components as outcoupling structures. It is thus possible, for example, to produce a multiplicity of indentations on the surfaces of the optoelectronic components by means of embossing or transfer of the structures. These recesses may be limited by elevations, so that a possibly regular arrangement of depressions and elevations on the surface of the optoelectronic components can be generated (see, for example 6 ). To produce a photonic crystal, the depressions are then advantageously filled with a material, preferably a dielectric material, which has a refractive index which is different from the refractive index of the elevations, which consist for example of a semiconductor material. Consequently On the surface of the optoelectronic components, an alternating arrangement of first regions with a first refractive index and second regions with a second refractive index different from the first refractive index can be generated, which can be arranged regularly or non-symmetrically. This arrangement may, for example, have the structure of a two-dimensional grid, wherein the distance between adjacent elevations is approximately matched to the wavelength of the radiation generated by the optoelectronic component which is to be coupled out of the component. Wells can be filled, for example, with a dielectric whose refractive index differs from the surveys. But it is also possible not to fill the wells, so that only z. B. air is located in these wells. The recesses or structures which are produced by means of embossing with the aid of the stamp or the transfer of the structures on the optoelectronic components can take on any desired shape. By the photonic crystal and the directional radiation of light can be improved.

OptoelektronischeBauelemente, auf denen die Strukturen mittels der erfindungsgemäßen Verfahrenerzeugt werden, könnenvorteilhafterweise jeweils eine zur Erzeugung der Strahlung vorgesehene aktiveSchicht aufweisen, die zwischen einer ersten und einer zweiten Halbleiterschichtangeordnet sind, wobei die Strukturen als Lichtauskoppelstrukturenso erzeugt werden, dass sie im Strahlengang der jeweiligen Bauelementeangeordnet sind (siehe beispielsweise6). Dieerste Halbleiterschicht kann dabei beispielsweise p-leitend unddie zweite Halbleiterschicht vorzugsweise n-leitend sein. Wird dannin Transmissionsrichtung ein Strom durch die ersten und zweitenHalbleiterschichten geschickt, rekombinieren Elektronen und "Löcher" im Bereich der aktiven Schicht, wobeidie freiwerdende Energie in Form von Strahlung abgegeben werdenkann.Optoelectronic components on which the structures are produced by means of the methods according to the invention can advantageously each have an active layer provided for generating the radiation, which are arranged between a first and a second semiconductor layer, wherein the structures are produced as light extraction structures in such a way Beam path of the respective components are arranged (see, for example 6 ). The first semiconductor layer may be p-type, for example, and the second semiconductor layer may be preferably n-type. If a current is then passed through the first and second semiconductor layers in the transmission direction, electrons and "holes" recombine in the region of the active layer, whereby the released energy can be emitted in the form of radiation.

Besondersvorteilhaft werden mittels der erfindungsgemäßen Verfahren Dünnfilmhalbleiterkörper beziehungsweiseDünnfilmleuchtdiodenmit Strukturen versehen.EspeciallyAdvantageously, by means of the inventive method thin-film semiconductor body orThin-film LEDprovided with structures.

Dünnfilmleuchtdiodenzeichnen sich insbesondere dadurch aus:

  • – dass aneiner zu einem Trägerelementhingewandten ersten Hauptflächeeiner strahlungserzeugenden Epitaxieschichtenfolge eine reflektierendeSchicht aufgebracht oder ausgebildet ist, die zumindest einen Teilder in die Epitaxieschichtenfolge erzeugten elektromagnetischenStrahlung in diese zurückreflektiert,
  • – wobeidie Epitaxieschichtenfolge mindestens eine Halbleiterschicht mitzumindest einer Fläche enthält, dieeine Durchmischungsstruktur aufweist, die im Idealfall zu einerannäherndergodischen Verteilung des Lichts in der epitakti schen Epitaxieschichtenfolgeführt,das heißtsie weist ein möglichstergodisches stochastisches Streuverhalten auf.
Thin-film light-emitting diodes are characterized in particular by:
  • A reflective layer is applied or formed on a first main surface of a radiation-generating epitaxial layer sequence facing a carrier element, which reflects back at least part of the electromagnetic radiation generated in the epitaxial layer sequence,
  • - Wherein the Epitaxieschichtenfolge contains at least one semiconductor layer having at least one surface having a mixing structure, which leads to an almost ergodic distribution of the light in the epitaxial epitaxial epitaxial layer sequence, that is, it has a possible ergodic stochastic scattering behavior.

DasPrinzip einer Dünnschichtleuchtdiodeist beispielsweise in I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63(16), 18. Oktober 1993, 2174–2176,deren Offenbarungsgehalt insofern hiermit durch Rückzug aufgenommenwird.ThePrinciple of a thin-film light-emitting diodeFor example, see I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63(16), October 18, 1993, 2174-2176,the content of their revelation is thus hereby withdrawnbecomes.

EineDünnfilmleuchtdiodeist in guter Näherungein Lambert'scherOberflächenstrahlerund eignet sich daher besonders gut für die Anwendung in einem Scheinwerfer.AThin-film light-emitting diodeis in good approximationa Lambertiansurface emitterand is therefore particularly well suited for use in a headlight.

Vorteilhafterweiseweist die Epitaxieschichtenfolge eine Dicke im Bereich von 20 μm oder wenigerinsbesondere im Bereich von 10 μmauf.advantageously,For example, the epitaxial layer sequence has a thickness in the range of 20 μm or lessespecially in the range of 10 micronson.

Besondersgut lassen sich mittels der erfindungsgemäßen Verfahren die zu erzeugendenStrukturen als Nanostrukturen erzeugen. Nanostrukturen haben Ausdehnungenvon etwa 30 bis 1000 nm, bevorzugt von 80 bis 800 nm, weiter bevorzugt80 bis 200 nm. Diese Strukturen sind somit wesentlich kleiner alsdie Ausdehnungen der einzelnen optoelektronischen Bauelemente, diehäufigin der Größenordnungvon 200 μmbis 1000 μmliegen. Auf Grund des großenUnterschieds der Dimensionen, der bei etwa 1:10 liegen kann, istes somit nicht nötig,die Vielzahl der optoelektronischen Bauelemente auf dem Hilfsträger gegenüber derersten oder auch zweiten Walze genau zu justieren. Vielmehr lassensich die erfindungsgemäßen Verfahrenauch bei nicht so genauer Justage sehr einfach und zuverlässig durchführen.Especiallycan be well by means of the method according to the invention to be producedCreate structures as nanostructures. Nanostructures have dimensionsfrom about 30 to 1000 nm, preferably from 80 to 800 nm, more preferably80 to 200 nm. These structures are thus substantially smaller thanthe dimensions of the individual optoelectronic components, theoftenin the order of magnitudeof 200 μmup to 1000 μmlie. Because of the big oneDifference in dimensions, which may be around 1:10, isit is not necessarythe plurality of optoelectronic components on the subcarrier relative to thefirst or second roller to be adjusted exactly. Rather letthe methods of the inventioneven with not so accurate adjustment very easy and reliable perform.

Indem Falle, dass Lichtauskoppelstrukturen als Strukturen auf denoptoelektronischen Bauelementen erzeugt werden, wei sen die einzelnenStrukturen bevorzugt Ausdehnungen von 80 bis 120 nm auf, wenn blauesLicht ausgekoppelt werden soll beziehungsweise Ausdehnungen von150 bis 200 nm, wenn grünesLicht ausgekoppelt werden soll.Inthe case that light extraction structures as structures on theoptoelectronic components are generated, wei sen the individualStructures prefers extents of 80 to 120 nm when blueLight is to be coupled out or expansions of150 to 200 nm, if greenLight is to be disconnected.

Beieiner weiteren Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Verfahrenssind die Vielzahl von zu strukturierenden optoelektronischen BauelementenBestandteil eines größeren zusammenhängendenWaferverbandes, der nach der Strukturierung und der evtl. Aufbringungvon Bondverbindungen noch zu den jeweiligen einzelnen optoelektronischen Bauelementenvereinzelt werden muss (siehe beispielsweise Vereinzelungslinienin1).In a further embodiment of a method according to the invention, the plurality of optoelectronic components to be structured are part of a larger contiguous wafer assemblage which still has to be separated into the respective individual optoelectronic components after structuring and the possible application of bond connections (see for example singulation lines in FIG 1 ).

Ineiner weiteren Ausführungsformist Gegenstand der Erfindung eine Vorrichtung zur photolithografischenErzeugung von Strukturen in einer Vielzahl von auf einem Hilfsträger angeordnetenoptoelektronischen Bauelementen,

  • – mit einerBelichtungseinheit zur Belichtung des Photoresists,
  • – miteiner ersten Walze, die transparent für die von der Belichtungseinheitemittierte Strahlung ist,
  • – miteiner Transporteinheit zur Beförderungeines Hilfsträgersund
  • – miteiner Positionierungseinheit zur relativen Ausrichtung der erstenWalze und der Transporteinheit zueinander.
In a further embodiment, the subject of the invention is an apparatus for the photolithographic production of structures in one Plurality of optoelectronic components arranged on a subcarrier,
  • With an exposure unit for exposing the photoresist,
  • With a first roller which is transparent to the radiation emitted by the exposure unit,
  • - With a transport unit for the carriage of a subcarrier and
  • - With a positioning unit for relative alignment of the first roller and the transport unit to each other.

Beieiner derartigen Vorrichtung kann die Belichtungseinheit somit Lichtemittieren, wobei die erste Walze transparent für dieses Licht ist und somitdirekt dazu dienen kann, dass Licht zur Belichtung des Photoresistswährendder Strukturie rung durch die Walze auf die gerade gebildeten Strukturenzu lenken.atIn such a device, the exposure unit can thus lightemit, wherein the first roller is transparent to this light and thuscan directly serve that light to expose the photoresistwhilethe structuring tion by the roller on the structures just formedto steer.

Vorteilhafterweiseist die Belichtungseinheit in der ersten Walze integriert. Die Belichtungseinheit kannaber auch eine von der ersten Walze separate Funktionseinheit darstellen,die z. B. außerhalbder ersten Walze angeordnet ist.advantageously,the exposure unit is integrated in the first roller. The exposure unit canbut also represent a functional unit separate from the first roller,the z. Outsidethe first roller is arranged.

Weiterhinumfasst in einer weiteren Ausführungsformdie Vorrichtung eine Transporteinheit zur Beförderung des Hilfsträgers zuder ersten Walze, wobei die Transporteinheit beispielsweise einBand zum Transport des Hilfsträgerszur ersten Walze sein kann.Farthercomprises in a further embodimentthe device to a transport unit for conveying the subcarrier tothe first roller, wherein the transport unit, for example, aTape for transporting the subcarrierto the first roller can be.

Einderartiges Band kann nicht nur den Hilfsträger mit den darauf angeordnetenoptoelektronischen Bauelementen zur Walze transportieren, sondernauch gleichzeitig den Hilfsträgermit den optoelektronischen Bauelementen stabilisieren, sodass ein Druckzwischen der Walze und den optoelektronischen Bauelementen entwederzum Einprägender Strukturen oder zum Übertragder Strukturen von der dritten Folie aufgebaut werden kann.OneSuch tape can not only the subcarrier with the arranged on itOptoelectronic devices transport to the roller, butat the same time the subcarrierstabilize with the optoelectronic components, so that a pressurebetween the roller and the optoelectronic devices eitherfor memorizingstructures or to carry overthe structures of the third film can be built.

DiePositionierungseinheit kann z. B. ein Motor sein, der z. B. dazudient die Walze überdem Band, der Transporteinheit auszurichten. Die Positionierungseinheitkann weiterhin derart ausgestaltet sein, dass die erste Walze einenDruck auf die Transporteinheit ausüben kann und so der zur Erzeugung derStrukturen benötigteDruck aufgebaut wird.ThePositioning unit can, for. B. be a motor, the z. For examplethe roller is overthe band to align the transport unit. The positioning unitcan also be designed such that the first roller aCan exert pressure on the transport unit and so on to produce theStructures neededPressure is built up.

Weiterhinkann eine derartige Vorrichtung mit einer zusätzlichen zweiten Walze ausgestattetsein, die so relativ zur ersten Walze angeordnet ist, dass mittelsder Positionierungs einheit die Transporteinheit und damit dann auchder späterdarauf befindliche Hilfsträgermit den optoelektronischen Bauelementen zwischen beiden Walzen hindurchgeführt werdenkann.FartherFor example, such a device can be equipped with an additional second rollerbe arranged so relative to the first roller that meansthe positioning unit, the transport unit and then alsothe lateron it located subcarrierbe passed with the optoelectronic components between the two rollerscan.

Inweiteren Ausführungsformenkann die Vorrichtung auch eine Heizeinrichtung umfassen, die z.B. entweder in der ersten oder zweiten Walze integriert ist oderdiesen Walzen vorgeschaltet ist. Diese Heizeinrichtung kann diePhotoresistschichten der auf der Transporteinheit befindlichen optoelektronischenBauelemente aufheizen und diese so flexibel genug für den Prägevorgangmittels des Stempels machen. Die Heizeinrichtung kann den Walzenoder der ersten Walze vorgeschaltet sein und somit in Bewegungsrichtungder Transporteinheit vor den Walzen oder der ersten Walze positioniertsein.Infurther embodimentsthe device may also include a heating device, the z.B. is integrated in either the first or second roller orupstream of these rollers. This heater can thePhotoresist layers of the optoelectronic on the transport unitHeating components and making them flexible enough for the stamping processby means of the stamp. The heater can be the rollersor the first roller and thus in the direction of movementthe transport unit positioned in front of the rollers or the first rollerbe.

ImFolgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Figurennoch nähererläutertwerden. Bei den Figuren handelt es sich um nicht maßstabsgetreue,schematische Darstellungen.in theThe invention is based on embodiments and figureseven closerexplainedbecome. The figures are not to scale,schematic representations.

1 isteine Querschnittszeichnung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,bei dem der Stempel auf der Walze vorhanden ist. 1 is a cross-sectional drawing of an embodiment of a method according to the invention, in which the stamp is present on the roller.

2 zeigtim Querschnitt eine weitere Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Verfahrens, beidem der Stempel auf einer zweiten Folie vorhanden ist. 2 shows in cross section a further embodiment of a method according to the invention, in which the stamp is present on a second film.

3 und4 zeigenverschiedene Ausführungsformenvon erfindungsgemäßen Verfahren mitzwei Walzen. 3 and 4 show various embodiments of inventive method with two rolls.

5 zeigtim Querschnitt ein erfindungsgemäßes Verfahren,bei dem von einer dritten Folie die Strukturen auf die optoelektronischenBauelemente übertragenwerden. 5 shows in cross section a method according to the invention in which the structures are transferred from a third film to the optoelectronic components.

6 zeigtschematisch im Querschnitt eine Dünnfilmleuchtdiode mit einemphotonischen Kristall, der mittels der erfindungsgemäßen Verfahrenerzeugt werden kann. 6 shows schematically in cross-section a thin-film light emitting diode with a photonic crystal, which can be produced by means of the inventive method.

7 zeigtim Querschnitt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 7 shows in cross-section schematically an embodiment of a device according to the invention.

1 zeigtim Querschnitt eine erste Walze15, auf der ein Stempel20 mitAusbuchtungen vorhanden ist, der in Richtung des Pfeils45 über dieoptoelektronische Bauelemente1, die auf einem Hilfsträger10 angeordnetsind, bewegt wird. Dabei drückt sichder Stempel20 der Walze15 in auf den optoelektronischenBauelementen angeordnete Photoresistschichten30. Dabeikönnenmittels Pressens des Stempels20 Vertiefungen als die Strukturen5 erzeugtwerden, die jeweils von Erhebungen flankiert sind. Es ist zu sehen,dass mehrere Waferverbände70 aufdem Hilfsträger10,z. B. einer Folie angeordnet werden können, die jeweils mehrere einzelne Bauelementeumfassen. Nach der Erzeugung der Strukturen können diese einzelnen Bauelementebeispielsweise mittels eines Laserverfahrens entlang der Vereinzelungslinien60 vereinzeltwerden. 1 shows in cross section a first roller 15 on which a stamp 20 with bulges in the direction of the arrow 45 via the optoelectronic components 1 on a subcarrier 10 are arranged, is moved. The stamp is expressed 20 the roller 15 in arranged on the optoelectronic devices photoresist layers 30 , It can by pressing the punch 20 Pits as the structures 5 are generated, each flanked by surveys. It can be seen that several wafer associations 70 on the subcarrier 10 , z. B. a film can be arranged, each having a plurality of individual Components include. After the structures have been produced, these individual components can be produced, for example, by means of a laser process along the separation lines 60 to be isolated.

2 zeigteine weitere Ausführungsform derErfindung, wobei im Gegensatz zu1 diesmal derStempel20 auf einer zweiten Folie35 angeordnet istund nicht auf der ersten Walze15. Zu sehen ist, dass dieWalze15 wieder in Richtung des Pfeils45 aufdie zweite Folie35 mit dem Stempel20 gepresst wird,der dadurch mittels Einprägensdie Strukturen5 in den Photoresistschichten30 deroptoelektronischen Bauelemente1 erzeugt. Wie bereits in1 gezeigt,sind die optoelektronischen Bauelemente wieder in so genannte Waferverbundenangeordnet, wobei die einzelnen Bauelemente mittels Vereinzelns entlangder Vereinzelungslinien60 nach dem Strukturieren vereinzeltwerden können. 2 shows a further embodiment of the invention, in contrast to 1 this time the stamp 20 on a second slide 35 is arranged and not on the first roller 15 , You can see that the roller 15 again in the direction of the arrow 45 on the second slide 35 with the stamp 20 This presses the structures by impressing them 5 in the photoresist layers 30 the optoelectronic components 1 generated. As already in 1 2, the optoelectronic components are again arranged in so-called wafer composites, wherein the individual components are separated by singulation along the singulation lines 60 can be separated after structuring.

3 zeigteine Ausführungsformdes erfindungsgemäßen Verfahrens,bei dem eine erste Walze15 und eine zweite Walze50 verwendetwerden und zwischen diesen Walzen eine Anordnung aus dem Hilfsträger10 mitden darauf befindlichen Wafern70 zusammen mit der zweitenFolie35, die den Stempel aufweist, durch die beiden Walzenin Richtung des Pfeils45 gezogen werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeitist bei dieser perspektivischen Zeichnung der Stempel auf der zweitenFolie35 und die Photoresistschichten auf den Wafern70 nichtzu sehen. Die erste Walze15 kann dabei noch eine integrierteBelichtungseinheit fürdie Belichtung der Photoresistmaterialien aufweisen. Im Gegensatzzu3 ist bei der Anordnung in4 die Reihenfolge derzweiten Folie35 und des Hilfsträgers10 vertauscht.In diesem Fall enthältdie zweite Walze50 eine integrierte Belichtungseinheitzur Belichtung der Resistmaterialien auf den optoelektronischenBauelementen der Wafer. 3 shows an embodiment of the method according to the invention, in which a first roller 15 and a second roller 50 be used and between these rollers an arrangement of the subcarrier 10 with the wafers on it 70 together with the second slide 35 , which has the punch, through the two rollers in the direction of the arrow 45 to be pulled. For clarity, in this perspective drawing of the stamp on the second film 35 and the photoresist layers on the wafers 70 not to be seen. The first roller 15 can still have an integrated exposure unit for the exposure of the photoresist materials. In contrast to 3 is in the arrangement in 4 the order of the second slide 35 and the subcarrier 10 reversed. In this case, the second roller contains 50 an integrated exposure unit for exposing the resist materials on the optoelectronic components of the wafer.

5 zeigteine Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Verfahrens,bei dem kein Stempel benötigtwird, sondern mittels Abrollens der ersten Walze15 inRichtung des Pfeils45 die Strukturen5, die sichauf einer dritten Folie51 befinden, auf die optoelektronischenBauelemente1, die auf dem Hilfsträger10 angeordnetsind, übertragenwerden. Dabei ist zu erkennen, dass die Strukturen5 umgekehrtauf der dritten Folie51 angeordnet sind und somit dieBereiche der Strukturen5, die vor der Übertragung im Kontakt mit derdritten Folie51 stehen nach der Übertragung der Oberfläche1A deroptoelektronischen Bauelemente1 gegenüberstehen. Weiterhin ist zuerkennen, dass die dritte Folie51 in den Bereichen51A,in denen ein Übertragbereits stattgefunden hat, sich von den Strukturen5 gelöst hat.Die erste Walze15 kann z. B. eine Heizeinrichtung zurAufheizung der dritten Folie51 enthalten, die den Übertragder Strukturen5 auf die Bauelemente1 erleichtert. 5 shows an embodiment of a method according to the invention, in which no stamp is needed, but by means of rolling the first roller 15 in the direction of the arrow 45 the structures 5 that is on a third slide 51 located on the optoelectronic devices 1 on the subcarrier 10 are arranged to be transmitted. It can be seen that the structures 5 reversed on the third slide 51 are arranged and thus the areas of the structures 5 that before transfer in contact with the third slide 51 stand after the transfer of the surface 1A the optoelectronic components 1 face. Furthermore, it can be seen that the third film 51 in the fields of 51A in which a carryover has already taken place, depart from the structures 5 has solved. The first roller 15 can z. B. a heater for heating the third film 51 contain the carry over of the structures 5 on the components 1 facilitated.

6 zeigtschematisch ein optoelektronisches Bauelement, beispielsweise eineDünnfilmleuchtdiode1,die mittels der erfindungsgemäßen Verfahrenhergestellt werden kann. Die mittels der erfindungsgemäßen Verfahrenerzeugten Strukturen5 können beispielsweise durch Auffüllen derVertiefungen mit einem dielektrischen Material in modifizierte Strukturen5B überführt werden.Dabei entsprechen die mittels des Prägeverfahrens beziehungsweise des Übertragserzeugten Erhebungen den Bereichen60B und die Vertiefungenden Bereichen60A, die mittlerweile mit einem Materialaufgefülltwurden, sodass die Bereiche60A und60B unterschiedliche Brechungsindizesaufweisen und beispielsweise einem photonischen Kristall zur Auskopplungdes in der Dünnfilmleuchtdiodeerzeugten Lichts bilden. Diese Dünnfilmleuchtdiodeweist dabei eine zweite Halbleiterschicht65 und eine ersteHalbleiterschicht70 auf, die eine aktive Schicht75 begrenzen,in der Licht erzeugt werden kann und in der es zur Rekombinationvon Elektronen beziehungsweise "Löchern" bei Anlegen einesStroms kommt. Die zweite Halbleiterschicht65 ist bevorzugtn-leitend und die erste Halbleiterschicht70 bevorzugtp-leitend. Weiterhin ist eine Reflexionsschicht80 vorhanden,die zur Reflexion des in der aktiven Schicht75 erzeugtenLichts dient. Eine derartige Reflexion ist beispielsweise mit demPfeil29 angedeutet. Die Bereiche60A des photonischenKristalls11 sind bevorzugt zylinderförmig ausgestaltet, können aberauch jede andere beliebige Form annehmen. Die Bereiche60A und60B sind dabeiregelmäßig aufder Oberflächeder Dünnfilmdiode1 angeordnet,sodass ein so genanntes zweidimensionales Gitter gebildet wird.Sie könnenin anderen Ausführungsformender Erfindung aber auch nicht-symmetrisch angeordnet sein. 6 schematically shows an optoelectronic device, such as a thin film light emitting diode 1 , which can be prepared by the method according to the invention. The structures produced by the methods according to the invention 5 For example, by filling the recesses with a dielectric material into modified structures 5B be transferred. In this case, the surveys generated by means of the embossing method or the carry correspond to the areas 60B and the pits in the areas 60A , which have been filled up with a material, so the areas 60A and 60B have different refractive indices and form, for example, a photonic crystal for coupling out the light generated in the thin-film light-emitting diode. This thin-film light-emitting diode has a second semiconductor layer 65 and a first semiconductor layer 70 on that an active layer 75 limit, in which light can be generated and in which it comes to the recombination of electrons or "holes" when applying a current. The second semiconductor layer 65 is preferably n-type and the first semiconductor layer 70 preferably p-type. Furthermore, a reflection layer 80 present, reflecting the reflection in the active layer 75 generated light is used. Such a reflection is for example with the arrow 29 indicated. The areas 60A of the photonic crystal 11 are preferably cylindrical in shape, but can also take any other arbitrary shape. The areas 60A and 60B are regularly on the surface of the thin-film diode 1 arranged so that a so-called two-dimensional grid is formed. However, they may also be arranged non-symmetrically in other embodiments of the invention.

DieStrahlung22 und23, die in der aktiven Schicht75 erzeugtwird, kann auf direktem Wege durch die zweite Halbleiterschicht65 hindurchgelangen, wobei die Strahlung23 direkt über dieStrahlungsaustrittsfläche12 ausder Diode1 ausgekoppelt werden kann. Der Anteil der Strahlung,die unter einem Winkel kleiner als der Grenzwinkel ϑ derTotalreflexion auf die Strahlungsaustrittsfläche12 trifft, kanndie Dünnfilmleuchtdiode1 aufdirektem Weg verlassen. Fürden Grenzwinkel ϑ der Totalreflexion gilt dabei:sin(ϑ) = n2/n1,wobei n1 der Brechungsindexeines optisch dichteren Halbleitermaterials und n2 der Brechungsindex desan das optisch dichtere Halbleitermaterial angrenzenden optischdünnerenMediums, beispielsweise Luft ist. Eine Totalreflexion tritt auf,wenn der Winkel größer odergleich dem Grenzwinkel ϑ der Totalreflexion ist. Die Winkelangabenbeziehen sich hier auf die Normale der Grenzfläche im Auftreffpunkt des Lichtstrahls.The radiation 22 and 23 that in the active layer 75 is generated, can directly through the second semiconductor layer 65 pass through, the radiation 23 directly over the radiation exit surface 12 from the diode 1 can be disconnected. The proportion of radiation that is less than the critical angle θ of the total reflection on the radiation exit surface at an angle 12 meets, the thin film light emitting diode 1 leave directly. For the critical angle θ of the total reflection applies: sin (θ) = n2 / n1, where n1 is the refractive index of an optically denser semiconductor material and n2 is the refractive index of the optically thinner medium adjacent to the optically denser semiconductor material, for example air. Total reflection occurs when the angle is greater than or equal to the critical angle θ of total reflection. The angle data refer here to the normal of the interface at the point of impact of the light beam.

Derphotonische Kristall11 dient dabei dazu, die Verlustebei der Lichtauskopplung durch Totalreflexion zu vermindern, wasam Beispiel des Lichtstrahls23 gezeigt wird. Der photo nischeKristall11 klappt dabei dem Strahl23 durch einenUmklappprozess, gezeigt anhand des Vektors27 um in einen Strahl24,der dann die Dünnfilmleuchtdiode1 beieinem Grenzwinkel kleiner dem Grenzwinkel der Totalreflexion verlassenkann. Somit könnenmittels des photonischen Kristalls11 die Auskopplungsverluste desLichts durch Totalreflexion vermindert werden. Durch den photonischenKristall kann auch die gerichtete Abstrahlung des Lichts verbessertwerden.The photonic crystal 11 serves to reduce the losses in the light extraction by total reflection, what the example of the light beam 23 will be shown. The photo nical crystal 11 it works the beam 23 by a folding process, shown by the vector 27 in a ray 24 , then the thin-film light-emitting diode 1 can leave at a critical angle smaller than the critical angle of total reflection. Thus, by means of the photonic crystal 11 the output losses of the light are reduced by total reflection. By the photonic crystal and the directional radiation of light can be improved.

7 zeigtim Querschnitt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtungbei der mittels eines Bandes, der Transporteinheit100 dieauf dem Hilfsträger10 angeordnetenoptoelektronischen Bauelemente1 mit darauf aufgebrachtenPhotoresistschichten in Richtung des Pfeils45 transportiertwerden. Dabei wird mittels der Positionierungseinheit110,die z. B. einen flexiblen und evtl. auch schwenkbaren Arm110A umfassenkann, die erste Walze15 über den Photoresistschichtenpositioniert wobei dabei auch der für eine Prägung erforderliche Druck aufgebautwerden kann um die Strukturen5 zu erzeugen. Weiterhinist eine Heizeinrichtung120 zur Aufheizung und damit Flexibilisierungder Photoresistschichten vorhanden, die der ersten Walze vorgeschaltetsein kann oder auch in der ersten Walze integriert sein kann. Indie erste Walze integriert ist auch eine Belichtungseinheit90 zurAushärtungdes Resists. Diese Belichtungseinheit kann auch außerhalbder Walze positioniert sein. Weiterhin könnte noch eine zweite Walzevorhanden sein. 7 shows in cross-section schematically an embodiment of a device according to the invention in the means of a belt, the transport unit 100 those on the subcarrier 10 arranged optoelectronic components 1 with photoresist layers applied thereto in the direction of the arrow 45 be transported. In this case, by means of the positioning unit 110 that z. B. a flexible and possibly also pivotable arm 110A may comprise the first roller 15 positioned over the photoresist layers while also the pressure required for embossing can be built around the structures 5 to create. Furthermore, a heater 120 for heating and thus flexibilization of the photoresist layers present, which may be upstream of the first roller or may be integrated in the first roller. Also integrated into the first roller is an exposure unit 90 for curing the resist. This exposure unit can also be positioned outside the roller. Furthermore, a second roller could be present.

DieErfindung beschränktsich nicht auf die hier gezeigten Ausführungsbeispiele. Weitere Variationensind beispielsweise hinsichtlich Form der erzeugten Strukturen möglich.TheRestricted inventionnot on the embodiments shown here. Other variationsare possible, for example, in terms of the shape of the structures produced.

Claims (24)

Translated fromGerman
Verfahren zum Erzeugen von Strukturen (5) aufeiner Vielzahl von optoelektronischen Bauelementen (1) – wobeidie Vielzahl von optoelektronischen Bauelementen (1) aufeinem Hilfsträger(10) angeordnet sind und die Strukturen (5) dadurcherzeugt werden, dass eine Relativbewegung einer ersten Walze (15) relativzu dem Hilfsträger(10) durchgeführtwird und dabei mittels Ausübenseines Druckes zwischen der ersten Walze (15) und dem Hilfsträger (10)die Strukturen (5) erzeugt werden.Method for generating structures ( 5 ) on a multiplicity of optoelectronic components ( 1 ) - wherein the plurality of optoelectronic components ( 1 ) on a subcarrier ( 10 ) and the structures ( 5 ) are produced by a relative movement of a first roller ( 15 ) relative to the subcarrier ( 10 ) is carried out and thereby by applying a pressure between the first roller ( 15 ) and the subcarrier ( 10 ) the structures ( 5 ) be generated.Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, – bei demals Hilfsträger(10) eine flexible erste Folie verwendet wird.Method according to the preceding claim, - in which as subcarrier ( 10 ) a flexible first sheet is used.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – wobeimittels der Relativbewegung der ersten Walze (15) relativzu dem Hilfsträger(10) ein Stempel (20) auf die optoelektronischenBauelemente aufgedrücktwird und dadurch die Strukturen erzeugt werden.Method according to one of the preceding claims, - wherein by means of the relative movement of the first roller ( 15 ) relative to the subcarrier ( 10 ) a stamp ( 20 ) is pressed onto the optoelectronic components and thereby the structures are generated.Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, – wobeioptoelektronische Bauelemente (1) verwendet werden, aufderen Oberflächeeine Photoresistschicht (30) angeordnet ist, – und mittelsder Relativbewegung der ersten Walze (15) relativ zu demHilfsträger(10) die Strukturen (5) in der Photoresistschicht(30) erzeugt werden.Method according to the preceding claim, - wherein optoelectronic components ( 1 ), on the surface of which a photoresist layer ( 30 ) is arranged, - and by means of the relative movement of the first roller ( 15 ) relative to the subcarrier ( 10 ) the structures ( 5 ) in the photoresist layer ( 30 ) be generated.Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, – bei demdie Strukturen (5) in der Photoresistschicht (30)in die optoelektronischen Bauelemente (1) übertragenwerden.Method according to the preceding claim, - in which the structures ( 5 ) in the photoresist layer ( 30 ) in the optoelectronic components ( 1 ) be transmitted.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis5, – beidem eine erste Walze (15) verwendet wird, bei der der Stempel(20) auf der Oberflächeangeordnet ist.Method according to one of the preceding claims 3 to 5, - in which a first roller ( 15 ) is used, in which the stamp ( 20 ) is arranged on the surface.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis5, – beidem zusätzlicheine zweite Folie (35) verwendet wird auf der der Stempelangeordnet wird, – wobeidie zweite Folie (35) mittels der Relativbewegung in Kontaktmit den Bauelementen (1) oder der Photoresistschicht (30)gebracht wird und durch Eindrückendes Stempels (20) die Strukturen gebildet werden.Method according to one of the preceding claims 3 to 5, - in which additionally a second film ( 35 ) is used on which the stamp is arranged, - wherein the second film ( 35 ) by means of the relative movement in contact with the components ( 1 ) or the photoresist layer ( 30 ) and by impressing the stamp ( 20 ) the structures are formed.Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis7, – wobeigleichzeitig mit der Erzeugung der Strukturen in der Photoresistschichtdiese Strukturen ausgehärtetwerden.Method according to one of the preceding claims 4 to7,- in whichsimultaneously with the formation of the structures in the photoresist layerhardened these structuresbecome.Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, – bei demdie Strukturen durch Belichten ausgehärtet werden und eine ersteWalze verwendet wird, die transparent für das bei der Belichtung verwendete Lichtist.Method according to the preceding claim,- in whichthe structures are cured by exposure and a firstRoller is used, which is transparent to the light used in the exposureis.Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, – bei demeine erste Walze verwendet wird, auf deren Oberfläche Auskoppelstrukturenzur Auskopplung des bei der Belichtung verwendeten Lichts angeordnetsind.Method according to the preceding claim,- in whicha first roller is used, on the surface Auskoppelstrukturenarranged to decouple the light used in the exposureare.Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, – bei demeine erste Walze verwendet wird in der eine Belichtungseinheit (90)für dieBelichtung integriert ist.Method according to one of claims 9 or 10, - in which a first roller is used in the one exposure unit ( 90 ) is integrated for the exposure.Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, – bei demeine dritte Folie (51) verwendet wird, auf der die Strukturenin einer strukturierten Schicht angeordnet sind, – wobeidie dritte Folie mittels der Relativbewegung in Kontakt mit denoptoelektronischen Bauelementen gebracht wird und dabei die strukturierteSchicht auf die optoelektronischen Bauelemente übertragen wird.Method according to Claim 1 or 2, - in which a third film ( 51 ) is used, on which the structures are arranged in a structured layer, - wherein the third film is brought by means of the relative movement in contact with the optoelectronic components, and thereby the structured layer is transferred to the optoelectronic components.Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, – wobeieine zweite Walze (50) verwendet wird, die relativ zu demHilfsträger(10) bewegt wird.Method according to one of the preceding claims, - wherein a second roller ( 50 ) which is relative to the subcarrier ( 10 ) is moved.Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, – wobeidie zweite Walze (50) so relativ zu ersten Walze angeordnetwird, dass der Hilfsträger(10) mit den optoelektronischen Bauelementen (1)zwischen der ersten (15) und zweiten Walze (50)hindurchgeführtwird.Method according to the preceding claim, - wherein the second roller ( 50 ) is arranged relative to the first roller such that the auxiliary carrier ( 10 ) with the optoelectronic components ( 1 ) between the first ( 15 ) and second roller ( 50 ) is passed.Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche zurHerstellung einer Vielzahl von strahlungsemittierenden, optoelektronischenBauelementen, – wobeials Strukturen eine Mehrzahl von Auskopplungsstrukturen für die vondem Bauelementen emittierte Strahlung erzeugt werden.Method according to one of the preceding claimsProduction of a variety of radiation-emitting, optoelectroniccomponents- in whichas structures, a plurality of outcoupling structures for thethe radiation emitted by the components can be generated.Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, – wobeials Auskopplungsstrukturen photonische Kristalle auf den optoelektronischenBauelementen erzeugt werden.Method according to the preceding claim,- in whichas decoupling structures photonic crystals on the optoelectronicComponents are generated.Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, – wobeieine Vielzahl von strahlungsemittierenden, optoelektronischen Bauelementenverwendet wird, die jeweils eine zur Erzeugung der Strahlung vorgeseheneaktive Schicht aufweisen, die zwischen einer ersten und einer zweitenHalbleiterschicht angeordnet ist und – wobei die Strukturen so erzeugtwerden, dass sie im Strahlengang der Bauelemente angeordnet sind.Method according to one of claims 15 or 16,- in whicha plurality of radiation-emitting, optoelectronic componentsis used, each one provided for generating the radiationhave active layer between a first and a secondSemiconductor layer is arranged and- whereby the structures are generated in this waybe that they are arranged in the beam path of the components.Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, – bei demals optoelektronische Bauelemente Dünnfilm-Halbleiterkörper verwendet werden.Method according to one of the preceding claims,- in whichbe used as optoelectronic components thin-film semiconductor body.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei demdie Strukturen als Nano-Strukturen erzeugt werden.Method according to one of the preceding claims,- in whichthe structures are generated as nano-structures.Vorrichtung zur photolithographischen Erzeugungvon Strukturen in einer Vielzahl von auf einem Hilfsträger (10)angeordneten optoelektronischen Bauelementen (1), – mit einerBelichtungseinheit (90) zur Belichtung des Photoresists(30), – miteiner ersten Walze (15), die transparent für die vonder Belichtungseinheit (90) emittierte Strahlung ist, – mit einerTransporteinheit (100) zur Beförderung des Hilfsträgers (10)und – miteiner Positionierungseinheit (110) zur relativen Ausrichtungder ersten Walze und der Transporteinheit zueinander.Apparatus for the photolithographic production of structures in a plurality of on a subcarrier ( 10 ) arranged optoelectronic components ( 1 ), - with an exposure unit ( 90 ) for exposure of the photoresist ( 30 ), - with a first roller ( 15 ) that are transparent to that of the exposure unit ( 90 ) emitted radiation, - with a transport unit ( 100 ) for the transport of the subcarrier ( 10 ) and - with a positioning unit ( 110 ) for relative alignment of the first roller and the transport unit to each other.Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, – wobeidie Belichtungseinheit in der ersten Walze integriert ist.Device according to the preceding claim,- in whichthe exposure unit is integrated in the first roller.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 oder21, – beider als Transporteinheit ein Band zum Transport des Hilfsträgers zurersten Walze vorhanden ist.Device according to one of the preceding claims 20 or21- atthe transport unit as a band for transporting the subcarrier forfirst roller is present.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, – mit einerzusätzlichenzweiten Walze, die so relativ zur ersten Walze angeordnet ist, dassmittels der Positionierungseinheit der Hilfsträger zwischen beiden Walzenhindurchgeführtwerden kann.Device according to one of claims 20 to 22,- with aadditionalsecond roller, which is arranged relative to the first roller thatby means of the positioning unit of the subcarrier between two rollerspassedcan be.Vorrichtung nach einer der Ansprüche 20 bis 23, – bei derdie Positionierungseinheit (110) zumindest ein Elemententhältausgewähltaus: flexibler Arm verbunden mit der ersten Walze (15)zur Positionierung der ersten Walze (15) relativ zur Transporteinheit(100) und Motor zum Betrieb der ersten Walze (15).Device according to one of claims 20 to 23, - in which the positioning unit ( 110 ) comprises at least one element selected from: flexible arm connected to the first roller ( 15 ) for positioning the first roller ( 15 ) relative to the transport unit ( 100 ) and motor for operating the first roller ( 15 ).
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