一种制作半导体底板的方法及系统
阅读：1032发布：2020-07-08
专利汇可以提供一种制作半导体底板的方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 描述了制作 半导体 底板 的方法及系统。根据 实施例 的一种设置，半导体粒子放置在半导体底板的 支撑 材料中，利用支撑材料中的穿孔或可移除的支撑构件中的穿孔，且在该支撑构件上构造该半导体底板。例如，半导体粒子设置在支撑构件上的穿孔中，以使半导体粒子的一部分从支撑构件突出。施加吸 力 至半导体粒子以保持半导体粒子在穿孔中，施加密封材料层在支撑构件上以 覆盖 所述突出部分。支撑构件随后从半导体粒子及密封材料层处移除，半导体粒子及密封材料层一起形成半导体粒子及密封材料层的组件。半导体粒子的所述一部分随后进行平坦化。，下面是一种制作半导体底板的方法及系统专利的具体信息内容。
1.一种制作半导体底板的方法，其特征在于，包括：
设置半导体粒子在支撑构件的穿孔中，以使半导体粒子的一部分从支撑构件中突出；
施加吸力至所述半导体粒子的另一部分，以保持所述半导体粒子在所述穿孔中；
在所述支撑构件上设置密封材料层，以使所述半导体粒子的所述一部分被所述密封材料层覆盖；
移除所述支撑构件以显露所述半导体粒子及所述密封材料层的组件；以及平坦化所述半导体粒子的所述另一部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述另一部分位于以下其一：一平行于所述密封材料层的平面及一与所述密封材料层共面的平面。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，平坦化包括化学机械抛光CMP。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设置所述密封材料层包括至少以下其一：
喷施所述密封材料在所述支撑构件上，倾倒所述密封材料在所述支撑构件上，展开所述密封材料在所述支撑构件上，轧制所述密封材料在所述支撑构件上，压制所述密封材料在所述支撑构件上，用所述密封材料静电涂覆所述支撑构件以及真空成型所述密封材料层在所述支撑构件上。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述密封材料层包括至少以下其一：流体、粉末及薄片。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述密封材料层包括至少以下其一：玻璃、塑料及光固化水泥。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在移除操作之前，施加衬底材料层在所述密封材料层上。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述组件进一步包含所述衬底材料层。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述衬底材料层包括至少以下其一：玻璃、及塑料。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述衬底材料层包括：柔性玻璃。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：在平坦化后移除所述密封材料层。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述平坦化包括平面化所述半导体粒子和所述密封材料层的所述组件中的所述半导体粒子的所述另一部分。
13.一种制作半导体底板的系统，其特征在于，包括：
具有穿孔的支撑构件，其中所述穿孔大小设为可接收半导体粒子，以使所述半导体粒子的一部分从所述支撑构件突出；
抽吸装置，可操作地连接至所述支撑构件，用于施加吸力在所述半导体粒子的另一部分以保持所述半导体粒子在穿孔中；
施加器，用于施加密封材料层在所述支撑构件上，以使所述半导体粒子的所述一部分被所述密封材料层覆盖；以及
平坦化装置，用于在移除所述支撑构件以露出所述半导体粒子和所述密封材料层的组件之后平坦化所述半导体粒子的另一部分。
14.一种制作半导体底板的方法，其特征在于，包括：
提供一具有穿孔的衬底；
提供构造成向所述穿孔施加吸力的支撑构件，所述支撑构件包括传送带和滚筒中的一个或多个；
提供半导体粒子；
将半导体粒子放置在衬底上；
机械振动所述衬底和所述半导体粒子以设置半导体粒子在所述穿孔中，以使所述半导体粒子的一部分从所述衬底突出，所述半导体粒子通过所述吸力保持在所述穿孔中；
在机械振动之后，粘附所述衬底至所述半导体粒子以形成所述衬底及所述半导体粒子的组件；以及
在粘附之后，平坦化所述半导体粒子的所述一部分。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述平坦化部分位于以下其一：一平行于所述组件的所述衬底的平面及一与所述组件的所述衬底共面的平面。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述平坦化处理包括化学机械抛光CMP。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，粘附所述衬底至所述半导体粒子包括至少以下其一：施加粘合剂至所述穿孔；施加粘合剂至所述半导体粒子；加热所述衬底；固化所述衬底；以及融合所述半导体粒子上的氧化层至所述衬底。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：从所述支撑构件上移除所述组件。
19.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述半导体粒子包括硅球。
20.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述衬底包括至少以下其一：玻璃、及塑料。
21.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述衬底包括：柔性玻璃。
22.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：平坦化后移除所述衬底。
一种制作半导体底板的方法及系统
技术领域
背景技术
[0002] 单晶硅被用于大部分的电子器件应用。除去现有的如显示器及一些成像器，非晶硅还被用于玻璃衬底以操控显示器或成像器的像素。在许多的应用中，显示器或成像器被制造在硅电子器件的上方。对于应用于液晶显示器(LCDs)，非晶硅提供了优异的性能。对于下一代显示器件如有机发光二极管(OLED)，采用非晶硅制作的有源矩阵(AM，Active Matrix)驱动晶体管已被证明存在问题。从根本上说，LCDs使用电压器件，而有源矩阵发光二极管(AM-OLED)需要电流器件。扩展常规方法的尝试涉及到在玻璃上改性现有技术的非晶硅。非晶硅被加到整个基底面板，通常在一侧大于两米，然后使用大型受激准分子激光器(large excimer lasers)在面板上扫描线聚焦进行重新结晶。激光器进行脉冲调制以便仅使硅表面熔化而不熔化玻璃，由于玻璃熔化温度低于硅。这种技术造成了多晶硅的形成，而不是形成单晶硅。
[0003] 任意类型的非晶体或多晶的晶体管，包括无硅及有机器件，其迁移率(the mobility)远小于单晶硅的晶体管的迁移率。非晶硅中的电子迁移率大约为1cm2/V·s，与之相比对于聚硅约100cm2/V·s，而对于高质量单晶硅约为1500cm2/V·s。因此在这些器件中，用单晶硅替代非晶硅是有益的。
[0004] 将二极管放置于硅球体的弯曲表面已被证明具有挑战性。在先前的技术中，使用光刻在球体表面定义结构的尝试已做出，但这需要非标准的光学器件且成功率有限。使电触头连接到非平面的表面也需要非标准技术。这种包含在制造过程中的复杂度阻止了任何实质上的进展。发明内容
[0005] 根据一实施方式，提供了一种制作半导体底板的方法，包括：在支撑构件的穿孔中设置(depositing)半导体粒子，以便半导体粒子的一部分从所述支撑构件突出；对半导体粒子的另一部分应用吸力来保持半导体粒子位于所述穿孔中；在支撑构件上部应用(applying)密封材料层(a layer of encapsulant material)以使所述半导体粒子的所述部分(the portion of the semi-conducting particles)被密封材料层覆盖；移除支撑构件以显露半导体粒子及密封材料层的组件(an assembly)；以及平坦化(planarizing)半导体粒子的所述另一部分。
[0006] 根据一相关实施方式，所述另一部分为以下的之一(lies in one of)：一平行于密封材料层的平面以及一与密封材料层共面的平面。
[0007] 根据另一相关实施方式，平面化包括化学机械抛光(CMP，chemical-mechanical planarization)。
[0008] 根据另一相关实施方式，应用所述密封材料层包括以下的至少一种：喷涂(spraying)所述密封材料至所述支撑构件上，浇注(pouring)所述密封材料至所述支撑构件上，展开(spreading)所述密封材料至所述支撑构件上，轧制(rolling)所述密封材料至所述支撑构件上，冲压(pressing)所述密封材料至所述支撑构件上，用所述密封材料静电涂覆(electrostatically coating)所述支撑构件以及真空成型(vacuum forming)所述密封材料层至所述支撑构件上。
[0009] 根据另一相关实施方式，密封材料层包括至少以下之一：液体(a fluid)、粉末及薄片。
[0011] 根据另一相关实施方式，该方法进一步包括，在所述移除操作之前，在所述密封材料层上应用一衬底材料层(a layer of substrate material)。根据一实施方式，所述组件(the assembly)进一步包括所述衬底材料层。根据一实施方式，该衬底材料层包含至少以下之一：玻璃，柔性玻璃(flex-glass)及塑料。
[0012] 根据另一相关实施方式，该方法进一步包括，平坦化后移除所述密封材料层。
[0013] 根据一实施方式，提供了制作半导体底板的系统，包括：具有穿孔的支撑构件，所述穿孔中大小为可接收半导体粒子以使半导体粒子的一部分从支撑构件中突出；一抽吸装置，可操作地连接至所述支撑构件，用于施加吸力至半导体粒子的另一部分以维持所述半导体粒子位于所述穿孔中；一施加器，用于在所述支撑构件上施用所述密封材料层，以使半导体粒子的所述部分被密封材料覆盖；及一平坦化装置，用于平坦化半导体粒子的另一部分。
[0014] 根据另一实施方式，提供了一种用于制作半导体底板的方法，包括：提供一在吸力下具有穿孔的衬底(a substrate)；在穿孔中设置(depositing)半导体粒子以使半导体粒子的一部分从所述衬底突出，该半导体粒子通过吸力被保留在穿孔中；将衬底粘附(adhering)至半导体粒子以形成所述衬底及所述半导体粒子的组件(an assembly)；以及平坦化所述半导体粒子的所述部分。
[0015] 根据一相关的实施方式，提供所述衬底给一支撑构件，所述支撑构件配置以施加吸力至所述穿孔。
[0016] 根据一相关的实施方式，所述平面化的部分为以下的之一：一平行于所述组件的所述衬底的平面及一与所述组件的所述衬底共面的平面。
[0017] 根据一相关的实施方式，平坦化包括化学机械抛光(CMP)。
[0018] 根据一相关的实施方式，将衬底粘附至所述半导体粒子包括至少以下之一：在穿孔处施用粘合剂；在半导体粒子处施用粘合剂；加热衬底；固化衬底；及融合(fusing)半导体粒子上的一氧化层至衬底上。
[0019] 根据一相关的实施方式，该方法进一步包括从支撑构件上移除所述组件。
[0020] 根据一相关的实施方式，所述支撑构件包含一平面构件、一传送带(a conveyor)或一滚筒(a drum)的其中之一。
[0021] 根据一相关的实施方式，所述半导体粒子包含硅球。
[0022] 根据一相关的实施方式，所述衬底包含至少以下之一：玻璃，柔性玻璃(flex-glass)及塑料。
[0023] 根据另一相关的实施方式，所述方法进一步包含平坦化后移除所述衬底。
[0024] 根据另一实施方式，提供了一种制作半导体底板的系统，包含：一支撑表面，配置以提供吸力至一衬底的穿孔；一设置(depositing)装置，用于在吸力下在穿孔中设置半导体粒子，该半导体粒子通过吸力保留在所述穿孔中以便所述半导体粒子的一部分从所述衬底中突出；一用于粘附所述衬底至所述半导体粒子的装置，以形成所述衬底及所述半导体粒子的组件；及一平坦化装置，用于平坦化所述半导体粒子的所述部分。附图说明
[0025] 为更好理解此处描述的各种实施方式，以及更清楚的展示它们如何付诸实施，仅通过举例及如下附图做出参照：
[0027] 图2根据第一组非限制实施例，描绘了单晶硅球阵列设置在非硅衬底上的照片；
[0028] 图3a根据第一组非限制实施例，描绘了设置于一网格化衬底上的半导体球形粒子的剖面图，该半导体球形粒子具有设置在所述球形粒子顶端的保形涂层(a conformal coating)；
[0029] 图3b根据第一组非限制实施例，描绘了图3a中所示的半导体球粒子被平坦化后的剖面图；
[0032] 图5b根据第一组非限制实施例，描绘了在单个平坦化球体中制造的单个晶体管器件的剖面图；
[0033] 图5c根据第一组非限制实施例，描绘了在一平坦化球形粒子中显示的具有门控晶体管(gated transistors)的符号表示(symbolic representation)的电路的等轴侧视图(an isometric view)；
[0034] 图5d根据第一组非限制实施例，描绘了可制造的图5b的球形粒子作为该种粒子的阵列中的其中一个；
[0035] 图6a至6d为根据第一组非限制实施例的粒子的剖视图，其中显示出垂直于所述平坦化的表面的最大深度；
[0036] 图7a至7c根据第二组非限制实施例，描绘了制作半导体底板的方法；
[0037] 图8a至8c根据第二组非限制实施例，描绘了用于制作半导体底板的一种支撑构件；
[0038] 图9根据第二组非限制实施例，描绘了用于制作半导体底板的一种支撑构件；
[0039] 图10根据第二组非限制实施例，描绘了一种半导体底板；
[0040] 图11a及11b根据第二组非限制实施例，描绘了一种制作半导体底板的方法，所述半导体底板包括衬底材料层(a layer of substrate material)；
[0041] 图11c至11e根据第二组非限制实施例，描绘了一种制作半导体底板的方法；
[0042] 图12根据第二组非限制实施例，描绘了一种制作半导体底板的方法的流程图；
[0043] 图13根据第二组非限制实施例，描绘了一种用于制作半导体底板的系统；
[0044] 图14a至14d根据第二组非限制实施例，描绘了一种制作半导体底板的方法；
[0045] 图15根据第二组非限制实施例，描绘了一种用于制作半导体底板的支撑构件；
[0046] 图16根据第二组非限制实施例，描绘了一种用于制作半导体底板的方法的流程图；
[0047] 图17根据第二组非限制实施例，描绘了一种用于制作半导体底板的系统。
具体实施方式
[0048] 此处描述的为制作半导体底板(亦在本文中称为“半导体器件”)的方法及系统。根据第一组实施例，多个平坦化的半导体粒子位于一衬底的预定义位置上以形成适于平面电子器件装配的局部范围，平面电子器件装配于平坦化表面区域的上侧、内部或其下方。根据第二组实施例，半导体粒子被放置在所述半导体底板的支撑材料中，利用支撑材料中的穿孔或作为可去除或移除支撑的构件中的穿孔，构造所述半导体底板。
[0049] 根据第二组实施例的第一子集，半导体粒子设置在一支撑构件的穿孔中以使所述半导体粒子的一部分从支撑构件中突出。对半导体粒子应用吸力使其保持在所述穿孔中，并且在支撑构件上应用密封材料层以覆盖所述半导体粒子的突出部分。然后所述支撑构件从所述半导体粒子及所述密封材料层处移开，此时一起形成了半导体粒子及密封材料层的组件。所述半导体粒子的所述部分进行平坦化以形成半导体底板。
[0050] 根据第二组实施例的第二组子集，提供了在吸力下具有穿孔的衬底，且半导体粒子被设置在衬底的穿孔中，以便半导体粒子的一部分从衬底突出，以及通过吸力保持半导体粒子在穿孔中。衬底粘附在半导体粒子上以形成衬底与半导体粒子的组件，且半导体粒子的所述部分进行平坦化处理。
[0051] 应当理解，出于本披露的目的，“X、Y与Z中至少一个”及“X、Y与Z中的一个或多个”的表达可以解释为只有X、只有Y、只有Z，或者两个或更多项X、Y和Z的任意组合(例如：XYZ、XYY、YZ、ZZ)。
[0052] 如上所述，在各种设备中如平板显示器使用单晶硅替换多晶硅是有利的。根据一些实施例，在一非晶硅衬底上的预设位置制造多个平面单晶硅区域，用于电子器件制造。例如，单晶硅晶圆(wafers of single crystal silicon)用于大型显示器太昂贵且尺寸过小：与现有的LCD显示器的一侧多于2米相比，硅晶圆典型直径为300mm。通过比较，单晶硅的近似球形粒子，球体或球形粒子已制作为大小小于或等于2mm，这与单个像素尺寸相比属于大型。发明人Witter等于1985年4月30日提交名为用于生产结晶圆面球体的工艺的美国专利4637855通过引用包含于此，其描述了结晶球体的制作。
[0053] 此外，关于制作连接至非平面表面的电触头，硅球体的弯曲表面掺杂有n-型掺杂剂以形成n-型硅围绕一p-型硅区域，p-型硅区域包含了大部分球体表面。涉及光伏器件领域的一些实施例，其中平面表面及下面的区域可以与如n-型掺杂剂掺杂且下面区域可以与p-型掺杂剂掺杂以形成太阳能电池。Satoshi OMAE等人发表的文章(Crystal Characterization of Spherical Silicon Solar Cell by X-ray Diffraction,Satoshi OMAE,Takashi MINEMOTO,Mikio MUROZONO,Hideyuki T AKAKURA and Yoshihiro HAMAKA W A,Japanese Journal of Applied Physics Vol.45,No.SA,2006,pp.3933-3937#2006.The Japan Society of Applied Physics)中描述了一种硅球体光伏电池。
[0054] 此处所描述的方法、系统及器件的至少部分实施例中克服了前面提到的在先技术的限制，通过方便地利用在平坦化粒子的平坦表面上的表面面积及区域(the surface area and region)制作电子器件。其中形成的具有结构的平坦区域提供了适当可靠的方式，其提供了连接至器件不同部分的电触头。
[0056] 例如，一些实施例使大型OLED面板能够生产，这种OLED面板比LCD面板效率更高。OLED像素在所需的颜色发出，这些颜色仅有红、绿或蓝，因此生成其他颜色时没有能量浪费，随后生成的其他颜色被过滤而产生热量形式的废弃物(waste)。此外，OLED发射器可以在底板电子(the backplane electronics)的顶端制作，因此发射区域可以在不阻断像素的发光区域情况下达到最大化。通过在光路外放置底板电子，本设计可在速度及低功耗方面优化，而不是由于光路需要被损害。
[0057] 需注意的是，形成于或直接位于这些平坦化的表面下的电子器件包括但不限于：晶体管、二极管、电容器、非线性电阻器、温度传感器、接线器，通孔，该通孔可通过掺杂所述平坦化球体或随后覆盖在平坦化表面诸如OLED或AMOLED或光电探测器而形成。此外，实施例容许一功能器件，诸如晶体管，形成在单个球体的平坦表面上。
[0058] 现转至图1，其根据第一组实施例的非限制实施方式描绘了粘附于衬底上以在预定的位置永久固定所述球体的半导体球体阵列的剖视图。衬底10可以为塑料、玻璃、半导体材料或任何适合用于支撑电子电路的稳定材料。粘附层12设置在衬底10的上表面，衬底10具有栅格14，栅格14在栅格元件间具有预定的缺口(gaps)，该缺口合理设置大小以容纳半导体球体16，半导体球体16直径小于15mm并优选小于2mm。以下使用的术语“半导体球体”，包括球体、球状体及半导体类球物体，其可能由于形成球体过程中的瑕疵(defects)具有缺陷(imperfections)。图1所示布置便于电路设计者在决定球形半导体材料设置于何处时能有更多的控制权，并因此，半导体器件在球体16的平坦表面的设置位置在球体平坦化处理后制作。尽管所示栅格在栅格开口间具有相同间距，在任何需要的模式中具有非均匀间距的栅格也可以用来摆放球体。如果电子器件在放置球体在衬底之前制造于平坦表面上，定向球体将非常困难。因此半导体球体16首先固定贴装在衬底10上，随后平坦化以便显露球体内部的高质量半导体材料区域，该区域适于制作硅器件(silicon electronics)；举例来说，CMOS器件可以通过在平坦层及下方掺杂球体材料成型于平坦层。球形粒子进行了详细描述且特别适于定位及平坦化，然而许多其他粒子形状也可以应用，只要粒子可以方便地定位并固定于衬底，以及只要粒子可以平坦化以便提供平面或平坦的表面以供制作电子器件。
[0059] 通常，对于大多数基于晶粒(chip-based)的电子器件，不使用的晶粒区域减少至最小以便器件密度高。密度高使得由于未设置激活器件而浪费的未利用的衬底区域较小。在显示器及成像器中，器件区域通过非电子的需求分类。其结果是，随着显示器变得更大，器件密度变得更低。在某一情况下，用低质量硅覆盖几平米来制作一些器件，或覆盖相比PC的CPU数以亿计器件中的几百万个器件的方式，已不再是理想的。依照此处所描述的方法、系统及器件，高质量的硅仅在需要时设置，因此其覆盖大型显示器的总显示区域的一小部分。这种技术拐点会由于对于OLED显示器的即将到来的跨界(the impending crossover)而产生。OLED是电流器件，而玻璃上的非晶硅不能实现所需的电流及速度。
[0060] 硅球体以前已用于制造大面积的光伏面板，如1983年12月30日以Carson等人的名义提交的美国专利4614835名称为“使用硅粒子的光电太阳能阵列”(Photovoltaic Solar Arrays Using Silicon Microparticles)所描述，这里通过引用方式结合。对于光电应用，球体表面形成工作区(the active area)。硅球体可以由低成本粉末硅制作，而且得到的重结晶的二氧化硅表面层可以更有效地吸纳(getter)杂质。反复熔炼循环可提高整体材料纯度。即使在多晶粒子的情况下，电子迁移率仍为非晶硅的许多倍。
[0061] 依照一些实施例，可以发现对于电子器件，优选使用半导体粒子例如球体的截面的平整表面制作器件，而不是弯曲的外部表面。平整的表面允许利用标准的光刻技术，从而允许制作晶体管、接线器等。例如直径为20微米的硅球体，提供用于器件制作的最大区域A＝πx r2＝大约314平方微米。许多栅格宽度在1微米数量级的晶体管可以在这种区域内制作。对于大面积显示器，对每个像素而言只有少量晶体管是必需的，且像素大小不与显示器大小成比例；高清晰度(HD)是标准分辨率(例如1920×1080像素)。此外，一块高质量的平整区域，单结晶硅可以服务不止一个像素，还可以提供附加的功能，如自测及显示器性能监控及矫正，如配备有光电探测器或温度传感器。
[0062] 平面化粒子如截断的平坦化球体的平整的截面的利用，允许标准光刻制作技术的使用。进一步地，通过平坦化处理，出现在球体或类球面的表面的缺陷随着球体或类球面的蚀刻或打磨以显露内部区域而去除。便利地，由于球体在独立过程中提纯，高质量单晶硅材料可以使用高温处理过程实现，其不适用于设置在玻璃衬底上的非晶硅因为玻璃衬底在低于标准硅处理温度的温度熔化。当横截面显露时，截断球或其它形状的平坦化粒子可以在其平坦化表面之下或之上掺杂或多重掺杂以形成n-型及p-型材料环或阱；掺杂也可在随后的过程中进行。这将允许如图5所示的CMOS器件的制作。尽管优选的方式中，通过离子注入掺杂区域，但掺杂也可通过在平坦化表面上旋涂掺杂物实现。外部表面可被高度掺杂或金属化以形成可通过类球形表面的顶部表面边缘或球状表面的任意位置连接的衬底连接(substrate contact)，其作为有效的背面。本说明书中使用的术语“连接”可以为物理线，或金属化接触区域如导电接触焊盘，由此引脚或导线或器件可以进行电接触。
[0063] 根据第一组实施例的某些实施例，球形硅粒子在衬底如非硅衬底上的已知位置设置。定位衬底上的硅球体可以通过几种技术中的任何技术完成。根据第一组实施例的某些实施例，衬底由多个球体定位位置形成。首先金属或电介质栅格可以永久地或暂时地设置在衬底上，或可使用标准光刻技术。可选的栅格点、凹坑或其他附着模式可用于定位球体。应选择匹配随后的电器件处理的具有熔点的粘附材料或室温下的胶粘剂。作为设置或敷设栅格的另一种替换方式，衬底可以直接成型，通过使用标准光刻技术在衬底上制作孔，孔中用于设置胶粘剂以固定半导体球体。
[0064] 根据第一组实施例的某些实施例，硅粒子用来在衬底表面形成单层替代用于形成掩膜(a mask)的非半导体球体，该非半导体球体描述于Knappenberger等人分别于2001年8月29日及8月23日提交的美国专利6464890及6679998，这里通过引用方式结合。只要粒子是预定大小，那么随后的处理可以提供用于平坦化处理硅粒子例如在所需位置的硅粒子。
[0065] 图1中显示了一示例性的技术，其中金属栅格(a metal grid)14与一粘附层12一起使用。足够数量的球体16随后放置在表面，以便机械振动的使用来移动栅格周围的球体，导致栅格缺口的完全填充。机械振动引起硅球体16在衬底、壁及封盖组成的体积内来回运动(move around)。在很短的时间内，球体16来回运动达到一定程度以使其遇到可用的栅格位置的可能性是一致的，只要球体仍然是可用的。图2显示一这种制作于带栅格玻璃衬底上的器件的显微照片。在这种实施案例中，使用玻璃球体且其直径为20微米。使用机械振动在栅格上来回移动玻璃球体。然后在栅格上应用高电压(V≤12kV)以帮助从栅格顶部表面移动球体。一些多余的球体及灰尘也可看到，但这些在洁净室环境可以被减少或消除和/或在随后的处理步骤中去除。
[0066] 对于较大区域，球体可设置在穿过表面的密集线上，然后在整个衬底表面以波浪振动。
[0067] 可选地，可使用外部电极应用电场以在衬底上移动所述粒子，如"Mechanics of a process to assemble microspheres on a patterned electrode,"Ting Zhua,Zhigang Suob,Adam Winkleman and George M.Whitesides,APPLIED PHYSICS LETTERS88,144101(2006)中描述，以下作为参考文献1。在这种方法中，使用置于介质衬底(the dielectric substrate)下面的下电极以及栅格作为对置电极(the counter electrode)创建电势。栅格中的孔创建一势阱，球体可以落入势阱。孔周围的电场梯度足以生成(create)作用在粒子上的净力。对于足够大的作用场区(kV)，粒子可以移动进入孔。振动可以在开始时需要使用，以来回移动球体以便其遇上所述势阱。
[0068] 另一种方式中，使用在激光印刷中的类似的处理过程可以被使用。激光打印机中，摩擦生成的电荷被施加至碳粉粒子。然后带电的碳粉粒子被施加于带静电的(硒鼓(drum))衬底上。激光印刷中的碳粉粒子随后转移至带静电的衬底，通常为纸张。激光印刷中的激光用于在带电硒鼓上刻画图案(write the pattern)，但由于图案在生产环境中不会改变，激光可由栅格代替。在第一代激光打印机中，碳粉粒子大小约为16微米，与图2的球体本质相同。通过在介质衬底下面的电极上施加电压以吸引带电球体，及设置相对电极至栅格，球体有选择性地吸引至孔。这种方法可以看作参考文献1中描述方法的加强。
[0069] 根据第一组实施例的其他实施方式，球体阵列随后自第一衬底转移，其动作(acting)类似激光印刷硒鼓，至另一非图案化的衬底(un-patterned substrate)，该非图案化的衬底与带电的纸张动作(acting)类似，完全类推于所描述的激光印刷。可选地，从第一衬底至第二衬底的球体阵列转移也可完成，例如如果在第二、非图案化的衬底的粘合剂或施加于球体的粘合剂具有更高熔化温度，更大的粘附力或静电吸引力。尽管图1中的示例器件使用了粘附层，衬底或层下的栅格(the substrate or grid under layer)可以为热软化层，如升高的温度下的热塑层，以使球体粘附连接在其位置，并且当衬底冷却至外界环境时保留在其位置上。粘合剂可以为施加在衬底上的薄层。相对较小的球体意味着对于粘合剂的较小的层厚度可获得显著接触区域。
[0070] 由于硅具有比玻璃更高的熔化温度，玻璃衬底可直接使用，如充分加热至软化玻璃，以此可以允许球体，无论是使用二氧化硅涂层或剥离氧化的球体，直接粘附在玻璃上，提供一可承受更高的后处理温度的组件。这可通过如使用激光印刷中的静电吸引将粒子阵列从一带图案的衬底(a patterned substrate)转移至不带图案的玻璃(un-patterned glass)实现。通过直接固定粒子在玻璃上，用于更高温度处理的窗口(the window)可扩展至半导体球体内部截面部分被显露处的温度点。同样的印刷过程可用于其他衬底。
[0071] 当球体16位于合适的位置上后，一保形涂层(a conformal coating)18即被施加且随后使用标准平坦化技术修正(a modification)例如化学机械拋光/平面化处理(CMP)被平坦化，如图3a中所示，其中SiO2的涂层18显示为覆盖球形粒子16及栅格14。图3b显示了在平坦化后且在以半球体形式截断的球体16上制作器件之前球体16的相同的阵列。使用在集成电路制作中的标准平坦化技术可被利用。处理过程中平坦化可多次进行，这是由于随着多层顺序设置，所述形貌可超过被所述过程所支持的(the topography can exceed that supported by the process)，因此在施加保形介质涂层(a conformal dielectric coating)后进行平坦化处理；及当施加导电涂层(a conductive coating)后进行平坦化处理。层间连接通过在光刻定义位置(lithographically defined locations)上的开孔或通孔，以及层之间的设置导电连接(depositing conductive connections)或插头形成。这是特别有益的。在平坦化金属层的情况下，该层将被刻图(patterned)形成需要的互连(interconnects)。在所描述的实施例中，平坦化过程执行以显露半导体粒子的内部截面，相对于不显露所有下面元素的平坦化的在先技术，在先技术描述于美国专利4470874，题目为多层连接金属层系统平坦化(Planarization of multi-level interconnected metallization system)，提交于1983年12月15日，通过参考文献形式在此引入。
[0072] 尽管硅球随机取向放置，但硅移动的各向异性小，所以制造得到的器件将比那些利用非晶硅或多晶硅制作的器件具有更好的性能。然而，如果应用是要求不高的以及例如不需要高速设备，则多晶硅或非球形粒子也可以使用。
[0073] 其他形式的半导体粒子也可使用。例如，如果对于特定应用的性能要求合适的话，可使用粉末状的硅，无论单晶硅或多晶硅。此外，多次放置循环可以用于放置不同大小或不同材料特性的粒子，如掺杂质，或结晶质，或原子类，诸如III-V，例如GaAs，如用作光源的四元合金，或SiGe，用于实现最终器件的不同功能。
[0074] 标准光刻技术可用于在显露的硅表面制作器件以及制作连接线(interconnects)或其他器件功能需要的元件。所描述的方法、系统及器件的实施例允许近常规CMOS器件(nearly conventional CMOS devices)制作；并且，其有利于利用其他工艺。根据一些实施例，所使用的工艺不做限定。例如，n型及p型硅粒子可在不同的步骤中设置，以使用各自独立的硅粒子获得n-阱或p-阱。在常规的CMOS中，如图5a所示的n-阱必须在整体为p-型的衬底中制造。现转至图5b，所示的一类似于图5a的器件在球形粒子内制造，该球形粒子掺杂了用于形成p-型球体的p-型材料。该图中，示出了半球形半导体器件50，其中平坦化球体56形成门控晶体管的半导体器件(a gated semiconductor transistor device)，其具有源极(S)、漏极(D)及栅极(G)，以及接触区B，该接触区B在该器件位于如图所示的掺杂阱内时形成衬底偏置。在这种情况下，在平面化处理的半导体球体内形成单个器件。每个从器件扩展至B、S、D及G极的线均为电气连接。可以制造在单晶粒子内/上的各自独立的器件的数量很大程度上取决于平坦化区域的大小。例如如果器件具有1μm的栅长及1μm的通孔，整个器件可能为5μm×5μm的器件。然而，具有20μm直径的球体将具有大于300μm2的表面积，这可以容纳数个器件。举例来说，2×2像素阵列或具有附加电路的单像素，例如用于寿命控制的电路可内置。球体大小的考虑因素可为成本、稳定性及产量(yield)。图5a中所示的器件可以在任一或所有的例如在图3b中所示的平坦化球体上制作。
[0075] 晶体管55a、55b的符号表示(A symbolic representation)在图5c及5d中示出。所描绘的单格也可形成独立的电路，作为独立的器件封装及运行，替代在硅晶圆上制作的类似器件。进行进一步掺杂以在同一球体中获得NMOS及PMOS器件。在图5c中如晶体管55a、55b的可控功能器件阵列可以制作。尽管在平坦化球体56(带有连接线57)的阵列58中未显示，一器件阵列也可在相同的过程中制作。也就是说，掺杂将对于全部的晶体管同时完成。钝化层59在器件制作之后直接应用在平坦化球体顶上。钝化层59在其放置在该主动器件(the active devices)上之前被显示。尽管所描述的方法及系统的优势在于任意型号的阵列均可以制作，但理想的是分割该阵列为可放置于期望位置的更小功能单元。现有的切割硅晶圆的装置可用于这种情况下。
[0076] 生成的电子组件(electronic assembly)随后可用作各类设备如显示器或成像器的基础器件。
[0077] 根据一些实施例，非玻璃衬底，如塑料、聚酯薄膜(Mylar)、聚酰亚胺、或其他应用合适的材料也可使用，不仅减少生产成本，也同时实现了弹性及可塑性(flexible and moldable)器件。由于半导体粒子的尺寸减小，最小弯曲半径也减小了。对于硅粒子，其比衬底厚度更小，机械性能很大程度上取决于器件上的非硅元素，并且因此可以取得弹性或可塑或两者结合。器件还可以制作为整个器件的机械性能变化，其中机械刚度被指定为在该器件内的位置的函数(a function of position)。
[0078] 根据一些实施例，大的衬底可以切割形成小的器件，同样地硅晶圆被切割为优选尺寸的器件；该器件相对衬底而言较小。现有技术可应用，成本及性能允许非硅衬底的使用。例如在多个硅器件中，该区域由接触焊盘和连接线占用的区域可与器件区域具有相同的序列(on the same order)。在其他应用中，可通过使用具有较大导热系数的衬底来加强器件性能。此处粒子的球形背面提供了较大的表面，通过该表面热量可以散去。
[0079] 至此所提及的描述的方法、系统及器件也可使用类似的制作方法用于制作太阳能电池。现转至图4a至图4f，显示了制作太阳能电池过程，其中图4a中所示的掺杂了p-型材料的球体16位于带栅格14的缺口中并固定至支撑它们的透光衬底10。在图4b中球体及栅格涂SiO2层43及在图4c中施加金属层45。在图4d中所述结构被平坦化，所述球体具有平坦化的顶表面47。在图4e中提供了孔及导电栓塞构造(vias and conducting plug formation)48。同时，在图4e中未显示，平坦表面正下方的平坦区域与n-型材料掺杂，在图4f接下来的步骤中，形成连接线46及49以便所有连接线都位于平坦上表面上，用于连接p及n材料。该上部平坦化表面实际形成光伏面板背面。
[0080] 在第一组实施例的某些实施例中，术语“平坦化粒子”或“具有平坦表面的粒子”等同于具有整个平坦表面最长尺寸15mm以及垂直于所述平台表面的至少1μm深度(d)的粒子。优选地这些粒子为球体、类球体或不完美球体或球状体。然而其他粒子形状也在第一组及第二组实施例的范围中。图6a至图6d展示了各种粒子形状60并显示了垂直与粒子的平整表面的深度(d)。
[0081] 现直接注意图7a至图7c，其根据第二组实施例的一子集的非限制实施例描绘了一种制作半导体底板的方法。半导体粒子70a、70b、70c、70d、70e及70f，亦在本文中称为半导体粒子70且描绘为球体，在穿孔71a、71b、71c、71d、71e、71f-亦在本文中称为支撑构件72的穿孔71-中设置。与第一组实施例类似，半导体粒子70可以通过支撑构件72的机械振动在穿孔71中设置。半导体粒子70也可通过各自分别放置半导体粒子70a、70b、70c、70d、70e及70f在穿孔71a、71b、71c、71d、71e及71f设置在穿孔71中。然而，该列表并不详尽，任何在穿孔71中设置半导体粒子70的合适的方法均可预期。
[0082] 尽管图7a至7c描绘了大量的半导体粒子，但根据一些实例，单个半导体粒子设置于支撑构件的单个穿孔中。进一步地，尽管半导体粒子70包括如第一组实施例中的球体，半导体粒子70的每一个的形状及形式可包括各种颗粒形状。半导体粒子70的各种形状的实例在图6a至6d中描绘。如第一组实施例中，如果对于特定应用的性能需求是合适的，半导体粒子70可包含各种材料，诸如二氧化硅、粉末硅，无论单晶或多晶。例如，半导体粒子70可包括硅球。根据实施方式，半导体粒子具有相同大小和/或形状。根据一些实施方式，半导体粒子70包括各种形状和/或大小。例如半导体粒子70a可包含三角形(如图6c描绘)，半导体粒子
70c可包括不规则形状(如图6d描绘)以及其余半导体粒子70b、70d、70e及70f可包括各种型号的球体或类球体。
70c可包括不规则形状(如图6d描绘)以及其余半导体粒子70b、70d、70e及70f可包括各种型号的球体或类球体。
[0083] 支撑构件72用作制作半导体底板的支撑结构。支撑构件72可包含各类形状、结构及大小。根据一些实施方式，支撑构件72包括空心圆柱体(cylinder)或滚筒(drum)，一基本上实心的圆柱体(cylinder)或滚筒(drum)、一平面构件、一弯曲构件及一传送构件中的一个。图8a及8b中根据非限制实施方式描绘了支撑构件的一些形状示例，其中类似元素通过与图7a至图7c相似或类似的数字被标记，尽管以“8”开始而不是“7”。例如，支撑构件82a、82b对应于根据其它非限制性实施例制造的支撑构件72。在图8a至8c中，支撑构件82a包含一弯曲构件，支撑构件82b包含一空心圆柱体(cylinder)而支撑构件82c包含一带孔的传送带。需注意的是82a、82b及82c提供仅用于说明，所描述的支撑构件的其它结构也可预期。
[0084] 支撑构件72可包含各种材料。例如，支撑构件可包含钢及瓷材质中的一种。用于半导体底板的应用，特定制作条件及“热量平衡”或用于形成半导体底板的材料的温度限制可影响(inform)支撑构件72的材料。
[0085] 在图7a至7c中穿孔71描绘为整个厚度上的孔(through-thickness holes)。然而，能够使吸力施加在其他部分74的任何穿孔均可预期。因此，根据一些实施方式穿孔71可以仅穿入支撑构件72至一小于穿透厚度(through-thickness)的深度。例如，如图9中所描绘的，穿孔91可以通过导管(duct)99连接在一起以便气压梯度力95(如下描述)在每个穿孔91a、91b、91c、91d、91e及91f中经由导管99生成，其中类似元素标记为与图7a至图7c类似或相似的数字，然而以“9”开始而非以“7”开始的。
[0086] 进一步地，整个支撑构件72的穿孔71的数量及排列是可变的。根据一些实施方式，穿孔71包含单穿孔(例如穿孔71a)。根据一些实施方式，穿孔71在整个支撑构件72中均匀间隔。根据一些实施方式，穿孔71在整个支撑构件72中非均匀地排列。根据一些实施方式，穿孔71在整个支撑构件72中定位在预定的位置处。例如，如果所述半导体底板用于制作显示器，穿孔71将设置于晶体管或其他的电子连接件连接半导体粒子70的位置。
[0087] 根据一些实施方式，穿孔71具有不同的大小及形状。穿孔71以任何适合的方式排列，以适于应用、制作和/或运输半导体底板。根据一些实施方式，多重器件(multiple devices)可由相同的半导体底板制作。在这类实施方式中，半导体底板可以分为若干代表每个单独的器件的分区或区域。如果器件为不同器件(例如不同的尺寸、辅射要求(emission requirements)、电源要求等)，每个分区或区域可能需要不同大小、成分和/或形状的半导体粒子。因此，在这些实施方式中，穿孔71可以在每个区域内具有不同的排列和/或大小。半导体底板随之被每个分区或区域分隔，例如通过切断(cutting up)半导体底板，用于进一步的独立器件制作。
[0088] 穿孔71大小设置为可接受半导体粒子70以便一部分73(对于半导体粒子70a、70b、70c、70d、70e分别为部分73a、73b、73c、73d、73e及73f)从支撑构件72处突出。根据一些实施方式，支撑构件72设置大小(例如制作的足够薄)以便半导体粒子71的多于一个的部分通过穿孔71从支撑构件72中突出。例如，根据一些实施方式，相较于半导体粒子70，支撑构件72足够薄以便部分73的至少一部分及其他部分74的至少一部分从支撑构件72处突出。部分73从支撑构件72突出的量，如距离(d)，可能取决于半导体底板的应用，利用半导体底板的器件的结构和/或设计需求。进一步地，穿孔71设置大小以便半导体粒子70不穿透穿孔71。
[0089] 吸力施加于半导体粒子70的另一部分74(半导体粒子70a、70b、70c、70d、70e及70f的各自另一部分74a、74b、74c、74d、74e及74f)以维持半导体粒子70在穿孔71中。应注意这里描述的“吸力”为气压梯度力75(亦在本文中为气压梯度力75a、75b、75c、75d、75e及75f)，该气压梯度力产生于穿孔71内围绕另一部分74的区域和与穿孔71流体连通的另一区域间的压力差。例如，另一区域可以为真空装置中的低压室，其有效连接(coupled)至支撑构件72及/或穿孔71。如图7a及7b中所描绘的，气压梯度力75吸引或强制半导体粒子70朝着并进入穿孔71，这有助于阻止半导体粒子70脱落或移出各自的穿孔71a、71b、71c、71d、71e及
71f。需注意穿孔71设置为能够施加吸力在另一部分74上，允许各种排列。如将被理解，另一部分74包含半导体粒子70的一区域或部位，这取决于应用，其可为用于电气连接的位置。也应当理解在图8a至8c中，穿孔81a、穿孔81b及穿孔81c也与穿孔71配置类似。
71f。需注意穿孔71设置为能够施加吸力在另一部分74上，允许各种排列。如将被理解，另一部分74包含半导体粒子70的一区域或部位，这取决于应用，其可为用于电气连接的位置。也应当理解在图8a至8c中，穿孔81a、穿孔81b及穿孔81c也与穿孔71配置类似。
[0090] 如图7b中所描绘的，密封材料层76施加在支撑构件72上以便半导体粒子70的部分73被密封材料层76覆盖。半导体粒子70的另一部分74不(is largely shielded from)与密封材料层76连接和/或粘附。在半导体底板中，密封材料层76支撑半导体粒子70并与其连接在一起(例如彼此配合(in cooperation with each other))。根据一些实施方式，密封材料层76可以为透光的或不透明的。根据一些实施方式，密封材料层76分为具有不同透光性及/或成分的分区或区域。如上陈述，根据一些实施方式，多重器件可以由同样的半导体底板制作并分为若干分区或区域用于各个器件。在这种实施方式中，密封材料层76的性质可根据这种区域变化，包括成分、透光性，和/或厚度。
[0091] 密封材料层76可采取多种形式。根据一些实施方式，密封材料层76包含流体(a fluid)。根据一些实施方式，密封材料层76包含粉末、薄片或膜的一种。根据一些实施方式，密封材料层76包含流体(a fluid)、粉末及薄片中的一种或多种。例如，密封材料层76可包含凝胶薄片。根据半导体底板的应用，密封材料层76的期望性质及成分，可能需要将密封材料层76流体化。根据一些实施方式，密封材料层76施加后，包含粉末及薄片中一种的密封材料层76进行流体化。根据一些实施方式，流体化包含熔化密封材料层76及聚合密封材料层76的一种。例如，熔化密封材料层76包含加热支撑构件72。
[0093] 密封材料层76的形式及成分(The form and composition)可根据半导体底板的期望特性而变化。例如可能期望一种弹性的半导体底板以便于运输。根据一些实施方式，该半导体底板足够柔韧至可卷起。在卷曲形式时，半导体底板每个单位表面与典型的刚性面板相比占据更小的空间，因此更易于运输。根据一些实施方式，可以通过制作相对密封材料层76的其他尺寸(例如长度及宽度)较薄的密封材料层76以及/或选择一种促进柔韧性的物质如柔韧的聚合物(a flexible polymer)，来制作密封材料层76以提高在半导体底板中的柔韧性。
[0094] 根据一些实施方式，密封材料层76被处理以促进与半导体粒子70的粘附。例如，可施加胶或环氧基树脂在密封材料层76上，包括半导体粒子70的部分73位置处的密封材料层76的薄片。可选地或附加地，半导体粒子70被处理以促进与密封材料层76的粘附或接合。例如，可施加胶或环氧基树脂在半导体粒子70的部分73的至少一部分上。
[0095] 尽管参照设置为“一”层，密封材料层76可以由多层密封胶材料组成。例如，密封材料层76可以通过施加较薄的密封材料层逐渐进行构建直至达到密封材料层76的预期厚度及形式。在另一非限制实施例中，为了达到预期的特性，密封材料层76可以包含多层密封胶材料，其中每层由不同的物质或状态组成。
[0096] 密封材料层76的施加可以有多种形式。根据一些实施方式，施加密封材料层76包含以下其一：在支撑构件72上喷施(spraying)密封材料，在支撑构件72上倾倒(pouring)密封材料，在支撑构件72上展开(spreading)密封材料，在支撑构件72上轧制(rolling)密封材料，在支撑构件72上压制(pressing)密封材料，用密封材料静电涂覆(electrostatically coating)支撑构件72以及在支撑构件上真空成型密封材料。
[0097] 如图7c所描绘的，支撑构件72被脱离或移除以露出半导体粒子及密封材料层76的组件(an assembly)77。“脱离”可包含将支撑构件72从组件77分离或反之亦然(从支撑构件72分离组件77)。为便于脱离，在施加密封材料层76之前，支撑构件可以使用促进脱离的物质或成分(此处也可称为“脱模剂”)处理。例如，支撑构件72可用非粘性涂层例如杜邦的聚四氟乙烯 (E.I.du Pont de Nemours)涂覆。根据一些实施方式，支撑构件72可以以碎片形式移除，而不是作为整片移除。例如，如果半导体底板用于制作多重器件，在一些相关实施方式中，支撑构件就可以以连接于半导体底板的组件77的多个分区或区域的方式进行移除或脱离，这与所利用的有关。基于支撑构件72的脱落方式和/或气压梯度力75的强度，产生气压梯度力75的吸力可在支撑构件72脱离之前移除。
[0098] 进一步地，如图7c所描绘的，由于另一部分74不与密封材料层接触和/或粘附，因此不需要从半导体粒子70处移除密封材料以露出半导体粒子70的至少一部分用于进一步的处理。根据一些先前技术方法，半导体粒子被密封材料和/或衬底材料完全包覆(completely enveloped)，因此需要利用光刻或其他技术仔细地移除足够的密封材料和/或衬底材料以显露半导体粒子，同时不损坏任一半导体粒子。所描述的实施方式的方法及系统因此避免这个附加步骤，使得与本领域在先方法相比制作成本降低。
[0099] 直接关注图10，其描绘了半导体粒子70的另一部分74的至少一部分被平坦化以形成半导体底板78后的组件77。通过平坦化移除的另一部分74的移除部分-标记为74’-的数量可取决于半导体底板78的应用，包括可制于半导体粒子70的电气连接(the electrical connections)。多种平坦化技术均可利用。根据一些实施方式，平坦化处理包含化学机械抛光(CMP)。根据一些实施方式，平坦化处理包含打磨和/或磨削半导体粒子70。根据一些实施方式，半导体粒子70在平坦化处理后进一步通过镭射再结晶(laser recrystallization)进行处理。
[0100] 如图10所描绘的，半导体粒子70的平坦化可在一平行于密封材料层76的平面中执行(performed)，该平面标记为平面79。应注意在与支撑构件72脱离后，组件77的密封材料层76通常是平面的或平坦的。根据一些实施方式，平面79与密封材料层76处于同一平面(例如共面(co-planar))。例如，平面79可以与密封材料层76的表面72’或72”位于相同的平面。平面79处于与密封材料层76相同平面(如表面72”)基于在半导体上制作器件的技术是可取的。例如，光刻一般使用光罩(masks)显露密封材料层表面上的感光材料区域。感光材料或光阻剂(photoresist)的随后开发(Subsequent development)显露密封材料层的区域用于进一步处理。这种光刻处理一般用于半导体加工且通常需要一平整表面，其中平整度(planarity)被光刻工具的能力限制以在表面形成图像(an image)，而不论密封材料层的形貌如何。平坦化仍是必需的即便使用替换技术如喷墨印刷。
[0101] 根据一些实施方式，半导体粒子70沿着两个平面进行平坦化处理，第一平面平行于或共面于表面72’及第二平面平行于表面72”以便半导体粒子70在两边或表面上被平坦化。在两边上平坦化半导体粒子70在两表面上显露半导体粒子70的半导体表面，以用于器件，连接线及电气通孔制作形成在器件的两边上。例如，电子器件可以放置于半导体粒子70的一个平坦化表面上，同时激活接触焊盘(active contact pads)(例如与ESD保护及驱动晶体管的接触焊盘)设置在半导体粒子70的另一个平坦化表面上，其中两平坦化表面通过制作于半导体中或保留的周围的密封材料层76(the remaining surrounding layer of encapsulant material 76)中的电气通孔连接。所得到的整体器件更紧凑，由于正常用于连接线焊盘的该区域现可用做电路(circuitry)。
[0102] 进一步地，电气设备(the electrical devices)可切割而形成单个芯片(individual die)的小方块。连接焊盘不必为引线接合焊盘，但可用于芯片贴装(die-attach)、球形键合(ball bonds)或其他标准方法以直接贴装至印刷电路板(PCB)。
[0103] 根据一相关实施方式，使用半导体底板78形成的电气设备可被切割以形成单个芯片的小方块，且在贴装至PCB或其他载体后，保留的密封材料层76可通过任何方便的方法如溶解或熔化保留的密封材料层76随之移除，留下现在的较小的安装好且电气连接的器件。
[0104] 根据一些实施方式，电气小方块(the electrical dices)或半导体底板可以堆放。
[0105] 在一些情况下，最好有一具有结构刚性而不是仅带有密封材料层76的半导体底板。参阅图11a及11b，其中相似元素由图7a至图7c中的类似标号表示，根据一些实施方式，衬底材料层111施加在密封材料层76上。衬底材料层111凭借其构成(composition)和/或相对于密封材料76的厚度对半导体底板113(如图11b所示)提供进一步结构支撑及刚性。
[0106] 衬底材料层111可采取多种形式。例如，衬底材料层111可包含流体(a fluid)、固体薄片及粉末。
[0107] 根据一些实施方式，衬底材料层111的施加先于脱除(releasing)或移除支撑构件72以显露组件112，然后该组件包含半导体粒子70、密封材料层76及衬底材料层111。根据一些实施方式，施加衬底材料层111包含以下其一：在密封材料层76上压制(pressing)衬底材料，在密封材料层76上倾倒(pouring)衬底材料，在密封材料层76上平滑(flowing)衬底材料，在密封材料层76上喷施(spraying)衬底材料以及在密封材料层76上轧制(rolling)衬底材料层111。根据一些实施方式，衬底材料层111包含以下其一：玻璃、柔性玻璃(flex-glass)及塑料。
[0108] 为了加固、凝固和/或促进半导体粒子70及密封材料层76间的粘结，在一些实施方式中，密封材料层76进行固化。同样的，为了加固、凝固和/或促进密封材料层76及衬底材料层111间的粘结，一个或多个密封材料层76及衬底材料层111进行固化。进一步地，为了促进密封材料层76及衬底材料层111间的粘结，施加粘合剂至该一个或多个密封材料层76及衬底材料层111。根据密封材料层76及衬底材料层111的成分(composition)及性能，固化处理可以包含例如加热、紫外线下曝光和/或对密封材料层76和/或衬底材料层111应用适合的化学助剂。
[0109] 直接转至图11c至11e，其描绘了根据非限制实施例的半导体底板的制作，且其中与图7a至11b中描绘的相似或类似元素采用相似或类似标号表示。
[0110] 半导体粒子70设置在支撑构件172的穿孔171内以便该半导体粒子70的一部分从支撑构件172中突出。吸力175或气压梯度力175施加在半导体粒子70的另外部分以保持半导体粒子70位于穿孔171中。根据一些实施方式，半导体粒子70在被运送或移动至用于粘附或固定至密封材料层176的位置处之前预加载在支撑构件172上。根据一些实施方式，施加粘合剂在半导体粒子70的突出部分上。
[0111] 密封材料层176施加在衬底材料层111上。密封材料层可包含如部分烘烤至发粘的旋涂玻璃(spin-on glass)或紫外线固化水泥(UV curable cement)。根据一些实施方式，衬底材料层181使用另一构件替换，用于在制作半导体底板期间定位及支撑密封材料层176。根据那些实施方式，该构件在形成组件(assembly)177后被脱离(released)或移除(描述如下)。
[0112] 如图11d及11e中所描绘的，承载有半导体粒子70的支撑构件172，被压制在密封材料层176上(由方向箭头180指定的)。支撑构件172随后被从组件177上脱离或移除(released or removed)，组件177包括半导体粒子70、密封材料层176及衬底材料层181。在所描述的实施例中，吸力175或气压梯度力175被移除以使支撑构件172从组件177上脱离。根据一些实施方式，密封材料层176被固化和/或烘烤以凝固及助于密封材料层176黏附在半导体粒子70上和/或衬底材料层181上。组件177的半导体粒子70随后如本文所描述的进行平坦化处理。
[0113] 直接转至图12，其根据非限制实施例描述了用于制作半导体基板的方法1200。为辅助解释方法1200，假定方法1200通过使用图7a、7b、7c、10及11a至11e中描述的元件执行。进一步地，方法1200接下来的讨论将致使对所描述元件进一步理解。然而，应当理解图7a、
7b、7c、10及11a至11e和/或方法1200的元件是可变化的，不需要如本文各自结合的描述一样精确执行，且这些变化均在本文实施例的范围之内。
7b、7c、10及11a至11e和/或方法1200的元件是可变化的，不需要如本文各自结合的描述一样精确执行，且这些变化均在本文实施例的范围之内。
[0114] 应当强调，方法1200不必如所示的确切的顺序执行，除非另有说明；同样地各种框图可并行执行而不是按顺序执行；因此这里涉及的方法1200的元素作为“框图”而不是“步骤”。
[0115] 在框图(block)1205处，半导体粒子70设置在支撑构件72的穿孔71中以便部分73从支撑构件72中突出。在框图1210处，施加吸力至半导体粒子70的另一部分74以保持半导体粒子70在穿孔71中。根据一些实施例，扫描和/或检查支撑构件72以确保半导体粒子70a、70b、70c、70d、70e及70f分别占据穿孔71a、71b、71c、71d、71e及71f。在框图1215处，在支撑构件72上施加密封材料层76以便部分73被密封材料层76覆盖。
[0116] 根据一些实施例，优选将密封材料层76流体化。因此，在方法1200的框图1220处，密封材料层76被流体化。根据一些实施例，流体化密封材料层76包括以下其一：熔化密封材料层76及聚合密封材料层76。然而，根据一些实施例，密封材料层76已包含流体，因此框图1220不需执行。
[0117] 在框图1225处，密封材料层76固化，用于如促进硬化、凝固和/或促进半导体粒子70及密封材料层76间的粘结。
[0118] 在框图1230处，衬底材料层111施加覆盖在密封材料层76上。与密封材料层76类似，衬底材料层111可在1235处固化以形成组件112。组件112包含半导体粒子70、密封材料层76及衬底材料层111。
[0119] 在框图1240处，组件112以与上面描述的脱落组件77类似的方式从支撑构件72上脱离。
[0120] 在框图1245处，组件112的半导体粒子70的另一部分74以与以上平坦化组件77的半导体粒子70类似的方式进行平坦化处理。
[0121] 直接注意图13，其描绘了根据非限制实施例的用于制作半导体底板的系统1300。为辅助理解，系统1300就制作半导体底板78进行描述。系统1300根据阶段(A)及阶段(B)描述。系统1300的阶段(A)包含具有穿孔1301的支撑构件1302，穿孔1301的尺寸设为容纳半导体粒子70以便部分73从支撑构件1302中突出。根据图13中所示的实施例，支撑构件1302包含一穿孔式传送装置(a perforated conveyor)。根据图13中所描绘的实施例，半导体粒子
70通过虹吸管1303摆放在支撑构件1302上，该虹吸管1303连接于一料斗(图中未示)。
70通过虹吸管1303摆放在支撑构件1302上，该虹吸管1303连接于一料斗(图中未示)。
[0122] 抽吸装置1304可操作地连接至支撑构件1302并施加吸力至半导体粒子70的另一部分74以维持半导体粒子70在穿孔1301中。根据一些实施例，抽吸装置1304包含真空装置。
[0123] 系统1300的阶段(A)进一步包含施加器(an applicator)，其用于在支撑构件1302上施加(applying)密封材料层76，以便半导体粒子70的部分73被密封材料层76覆盖。根据一些实施例，用于施加密封材料层76的施加器包含以下其一：喷雾器(a sprayer)、滚筒(a roller)及压制器(a press)。如图13中所描述的，系统1300中用于施加密封材料层76的施加器包含喷雾器1305。
[0124] 根据一些实施例，加热支撑构件1302以辅助固化密封材料层76。
[0125] 系统1300进一步包含一用于将半导体粒子70及密封材料层76的组件77从支撑构件1302上脱离的脱离装置(a releasing apparatus)。根据图13中描述的实施例，脱离装置包含升降器1306(lifter)，其随着组件77朝着升降器1306横穿支撑构件1302可轻轻地从支撑构件1302上升起组件77。
[0126] 在系统1300的阶段(B)，一平坦化装置平坦化半导体粒子70的另一部分74。根据图13中描述的实施方式，组件77在平坦化装置研磨机1307下横穿传送带(conveyor)1308，并形成半导体底板78。
[0127] 直接注意图14a至14d，其根据第二组实施例的第二子集，根据非限制实施例描绘了用于制作半导体底板的方法，且其中类似的元件采用与图7a至13类似的数字标记。衬底140具有穿孔141a、141b、141c、141d、141e及141f，此处也称为穿孔141。穿孔141类似于图7a至13中所描述的实施方式在抽吸，这可理解为由气压梯度力142(此处也称为气压梯度力
142a、142b、142c、142d、142e及142f)产生。术语“吸力”及“气压梯度力”在此处可以互换使用。气压梯度力142或吸力142由穿孔141所限定的区域及与穿孔141的流体连通的低压区域之间的压力差生产。例如，所述低压区域可以为真空装置中的低压室，其可操作地连接至衬底140和/或穿孔141。
142a、142b、142c、142d、142e及142f)产生。术语“吸力”及“气压梯度力”在此处可以互换使用。气压梯度力142或吸力142由穿孔141所限定的区域及与穿孔141的流体连通的低压区域之间的压力差生产。例如，所述低压区域可以为真空装置中的低压室，其可操作地连接至衬底140和/或穿孔141。
[0128] 在半导体底板中，衬底140支撑并与半导体粒子70连接在一起(例如彼此结合(in cooperation with each other))。根据一些实施例，衬底140可为透光或不透明的。根据一些实施例，衬底140被分为具有不同透光性和/或成分的若干分区或区域。如上描述，根据一些实施例，多重器件可用同一半导体底板(the same semi-conducting backplane)制作且分成为独立器件的分区或区域。在该类实施例中，衬底140的性质(characteristics)也根据这些区域变化，包括成分、透光性和/或厚度。
[0129] 衬底140可采用多种形式，如衬底材料的薄片。衬底薄片140可以通过喷涂或沉积(depositing)衬底材料于滚筒或传送带的表面上的方式形成于一滚筒或传送带上。如果需要，衬底材料可被熔化或聚合。衬底140也包含几种物质(substances)。根据一些实施例，衬底140包含以下其一：玻璃、塑料、柔性玻璃及塑料(flex-glass and plastic)。例如，衬底140可包含一柔性玻璃薄片。
[0130] 衬底140的形式及成分可基于半导体底板期望的特性进行变化。可取一柔韧的半导体底板以方便地运输。例如，根据一些实施例，半导体底板足够柔韧可以被卷起。在卷起形式下，半导体底板每单元表面区域相比传统刚性面板可占用更少的空间，因此更易于运输。根据一些实施例，可通过制作相对其他衬底140的尺寸(例如长度及宽度)较薄的衬底140和/或选择促进柔韧性的衬底，例如柔韧的聚合物制作衬底140以促进半导体底板中的柔韧性。根据一些实施例，衬底140包含柔韧的玻璃薄片，厚度大约为100μm。根据一些实施例，作为后续处理的一部分，一个或多个衬底140及半导体底板147制作成卷筒。
[0131] 根据一些实施方式，半导体底板147形成显示器的部分，该显示器在弯曲表面内部之上形成。根据这些实施方式，衬底140可为可在加工过程中变形的足够柔韧的薄片，以便衬底140稍后松弛成为弯曲状(例如非平面形状)。根据一些实施例，半导体底板147及所附的电子器件，使用平坦化工艺如光刻形成。因此，根据一些实施例，在一个大球体上制作显示器过程中，半导体底板147及衬底140作为该球体的一个平面投影制造，随后环绕该球包裹或加工成该球的形状。
[0132] 如图14b中所描绘的，半导体粒子70设置在穿孔141中以便半导体粒子的部分145(这里也称为部分145a、145b、145c、145d、145e、145f及145g)从衬底140突出。根据一些实施例，半导体粒子70可以通过衬底140的机械振动设置在穿孔141中。半导体粒子也可通过分别放置每个半导体粒子70a、70b、70c、70d、70e及70f在各自的穿孔141a、141b、141c、141d、141e及141f中而设置在穿孔141中。然而，该列表并不详尽，任何合适的在穿孔141中设置半导体粒子70的方法均可想到。
[0133] 穿孔141大小设为接收半导体粒子70，使半导体粒子不会穿过穿孔141。在所描述的实施例中，衬底140大小设为半导体粒子70的部分145及部分146从衬底140突出。根据一些实施例，部分145及部分146中仅有一个从衬底140突出。
[0134] 部分145和/或部分146从衬底140突出的量，例如距离(d)或(e)，可取决于半导体底板的应用、使用该半导体底板的器件的设计结构和/或设计要求。
[0135] 进一步地，横跨衬底140的穿孔141的数量及排列是可以变化的。根据一些实施方式，穿孔141包含一单个穿孔(例如穿孔141a)。根据一些实施例，穿孔141在整个衬底140上均匀间隔。根据一些实施例，穿孔141在整个衬底140上非均匀排列。根据一些实施例，穿孔141设置在整个衬底140的预定位置处。例如，如果半导体底板将用于制作显示器，则穿孔
141将置于与半导体粒子70连接的晶体管或其他电子连接处。
141将置于与半导体粒子70连接的晶体管或其他电子连接处。
[0136] 穿孔141可制造在衬底140上或为衬底140固有的。根据一些实施例，穿孔141可通过切割或冲孔衬底140以机械方式形成。根据一些实施例，穿孔141作为用来创制衬底140的铸造过程的一部分形成。根据一些实施例，通过化学蚀刻形成穿孔141。根据一些实施例，穿孔141包含衬底140中固有的孔或凹坑(pits)。
[0137] 根据一些实施例，穿孔141具有各种大小及形状。穿孔141以任何适合应用、制作和/或运输半导体底板的方式排列。根据一些实施例，多重器件由同一半导体底板制作。在这类实施例中，半导体底板可分为若干代表每个独立的器件的分区或区域。如果器件为不同器件(例如不同尺寸、辐射要求(emission requirements)、电源要求(power requirements)等)，每个分区或区域可能需要不同大小、结构和/或形状的半导体粒子。因此，在这些实施例中，穿孔141可在每个区域不同地排列。之后半导体底板可能根据每个分区或区域例如通过切割半导体底板，以进一步制作各自的器件。
[0138] 半导体粒子70通过气压梯度力142保留在穿孔141中。如图14a及14b所描述的，气压梯度力142吸引或迫使半导体粒子70朝向并进入穿孔141，这有助于防止半导体粒子70从各自的穿孔141a、141b、141c、141d、141e及141f中脱落或移出。
[0139] 衬底140粘附在半导体粒子70上形成衬底140及半导体粒子70的组件143(图14c中描绘)。任何适合在穿孔141位置处将半导体粒子70黏附在衬底140的方式均可预期。根据一些实施例，将衬底140粘附在半导体粒子70上包括以下一个或多个：在穿孔141上施加(applying)粘合剂；在半导体粒子70上施加(applying)粘合剂；加热衬底140；及固化衬底140。根据一些实施例，衬底140及半导体粒子70中的一个或多个被处理以促进粘合至半导体粒子70。例如，粘合剂如胶或环氧树脂被施加至穿孔141及的内壁和半导体粒子70的一个或多个。如另一示例，衬底140可加热以在半导体粒子70周围软化衬底140。
[0140] 如图14d中所描绘，半导体粒子70的部分145的至少一部分被平坦化处理以形成半导体底板147。通过平坦化移除的另一部分145的移除部分量，记为145’，可能取决于半导体底板的应用，包括可制作至半导体粒子70的电连接。各种平坦化技术均可利用。根据一些实施例，平坦化包含化学机械抛光(CMP)。根据一些实施例，平坦化包含打磨或磨削半导体粒子70。根据一些实施例，半导体粒子在平坦化后通过激光再结晶进一步处理。
[0141] 根据一些实施例，平坦化的部分位于以下其一：平行于衬底140的平面及衬底140的平面面内(例如共面)。例如，如图14d中所描绘的，半导体粒子沿着平面144进行平坦化处理，该平面144至少与衬底140的表面140’及140”之一平行。根据一些实施例，半导体粒子沿着两个平面进行平坦化处理，第一平面平行于或与表面140’共面，第二平面平行于或与表面140”共面。在两侧平坦化半导体粒子70，在衬底140的两表面上显露半导体粒子70的半导体表面，允许器件，连接及电气过孔(electrical vias)在器件两侧制造。例如，电子器件可置于半导体粒子70的一个平坦化表面上，同时激活接触焊盘(例如带有ESD保护及驱动晶体管的接触焊盘)设置在半导体粒子的另一平坦化表面上，这两平坦化表面通过制作在半导体中或围绕在衬底140周围的电气过孔连接。得到的整个器件更为紧凑，这是由于通常用于连接焊盘的区域，现在用于电子线路(circuitry)。
[0142] 进一步地，电器件可以切成小块形成单个芯片(individual die)。接触焊盘不必为引线接合焊盘，但可用于芯片贴装、球形键合或其他直接贴装至印刷电路板(PCB)上的标准方法。
[0143] 根据一有关实施例，使用半导体底板147的电器件可以分成小块形成独立的芯片，并在贴装至PCB或其他载体后，衬底140随后可通过任何方便的方式被移除，例如溶解或熔化衬底，留下现在较小的，安装好的且电气连接的器件。
[0144] 根据一些实施例，电气芯片或半导体底板可以堆叠。
[0145] 如图15中所描绘，其中类似元件以图7a至14中类似的标号标记，可提供衬底140至支撑构件152。支撑构件152配置为施加吸力142至衬底140的穿孔141，经由一可操作地连接至支撑构件152中的穿孔153的真空装置。当支撑构件152旋转时，半导体粒子70通过虹吸管151设置进入穿孔141，虹吸管151结合至一料斗(图中未示)。
[0146] 支撑构件152用作衬底140的支撑结构并提供吸力142至穿孔142以维持半导体粒子70在穿孔141中。与支撑构件72，82a、82b、82c、92及1302类似，支撑构件152可包含各种形状、构造及尺寸。根据一些实施例，支撑构件152包括以下其一：中空柱体或滚筒、基本实心的柱体或滚筒、平面构件、曲面构件及传送构件。根据一些实施例，支撑构件152包括以下之一：支撑构件72、82a、82b、82c、92及1302。
[0147] 支撑构件152可包含各种材料。例如，支撑构件可包含钢铁及陶瓷中的一种。半导体底板的应用、特殊制作条件及“热量收支”或用于形成半导体底板的材料的温度限制很可能影响(inform)支撑构件152的材料。
[0148] 例如，根据一些实施例，支撑构件152可被加热以熔化衬底140使衬底140粘附在半导体粒子70上形成组件143。在该类实施例中，支撑构件152可能包含一热导元件。
[0149] 根据一些实施例，衬底140中的穿孔141及支撑构件152中的穿孔153并不彼此对准或相对于彼此偏移(are offset with respect to each other)。根据一些实施例，穿孔153包含沟(channels)或槽。根据一些实施例，穿孔153大小设为比衬底140中的穿孔141更大。例如，在一些实施例中，衬底140足够厚以在穿孔153上方自支撑悬挂(suspension over)以便衬底140不会由于吸力142大幅弯曲或变形。如图15中所描绘的，根据一些实施例，穿孔153大小设为比衬底140中的穿孔141更小。支撑构件152的任何能够使支撑构件152提供吸力142至衬底140的穿孔141的配置均可预期。
[0150] 包含衬底140及半导体粒子70的组件143可从支撑构件152上脱离。如所描述的关于脱离支撑构件72，“脱离”可包含从组件143上分离支撑构件152或者与之相反(从支撑构件152上分离组件143)。例如，如图15中所描绘的，升降器154可用于当组件143面向升降器154横穿时轻轻升起组件143从支撑构件152处脱离。
[0151] 根据一些实施例，支撑构件152可以碎片形式(in pieces)移除，而不是作为整片。例如，如半导体底板用于制作多重器件，在一些相关实施例中，支撑构件152可以分为若干组件143的分区或区域进行脱离，这与半导体底板利用形式有关。根据支撑构件152的脱离形式和/或吸力或气压梯度力142的力度，吸力142可以在释放支撑构件152之前移除。根据一些实施例，组件143可根据那些分区或区域被划开或分为小块，这可原位进行。
[0152] 为方便脱离，在提供衬底140至支撑构件152之前，支撑构件152可使用促进脱离的物质或成分(此处也称为“脱模剂”)处理。例如，支撑构件152可以由非粘性的涂层涂覆，例如杜邦的聚四氟乙烯 (E.I.du Pont de Nemours)。
[0154] 如在第一组实施例中就图7a至13所描述的，第二组实施例相对于现有技术方法提供了许多益处。在一些在先技术方法中，半导体粒子完全被衬底包围，并因此需要使用光刻或其他技术小心地去除足够的衬底以显露半导体粒子，且不损害任何半导体粒子。所描述方法及系统的实施例通过确保半导体粒子至少一部分不粘附在衬底上或由衬底覆盖而避免了这个附加步骤。因此，第二组实施例所描述的方法及系统相对于现有技术方法可使制作成本降低。
[0155] 直接注意图16，其根据非限制实施例描绘了制作半导体底板的方法1600。为辅助说明方法1600，假定方法1600使用图14a至15中描述的元件执行。进一步地，方法1600随后的讨论将导致对所描述元件的进一步的理解。然而，应理解图14a至15的元件和/或方法1600是可变的，不必完全与如此处描述的连同彼此结合的方式一致，且这类变化均在本文实施例的范围之内。
[0156] 应强调，方法1600不必精确地按所示顺序执行，除非另行说明；同样地各种框图可以并行执行而不是按顺序执行；因此方法1600的元素此处可看作为“框图”而不是“步骤”。
[0157] 在框图1605处，提供了具有吸力142下的穿孔141的衬底140。如上描述，根据一些实施例，衬底140可以提供至支撑构件152，支撑构件152配置以提供吸力142至穿孔141。
[0158] 在框图1610处，半导体粒子70设置在穿孔141中以便部分145(可替换地，部分146)从衬底140突出。半导体粒子70通过吸力142保留在穿孔141中。根据一些实施例，衬底140被扫描及/或检查以确保半导体粒子70a、70b、70c、70d、70e及70f分别占据穿孔141a、141b、141c、141d、141e及141f。
[0159] 在框图1615处，衬底140粘附至半导体粒子70上以形成衬底140及半导体粒子70的组件143。根据一些实施例，粘附衬底140至半导体粒子70包含至少以下其一：施加(applying)粘合剂至穿孔141；施加(applying)粘合剂至半导体粒子70；加热衬底140；固化衬底140；及融合在半导体粒子70上的氧化层至衬底140。
[0160] 在框图1620处，半导体粒子70的部分145(可替换地或附加地，部分146)进行平坦化。
[0161] 直接注意图17，其根据非限制实施例描绘了制作半导体底板的系统1700，其中来自图7a至15的类似的元件被赋予类似的标号。为帮助理解，系统1700就制作半导体底板147进行描述。
[0162] 从左至右进行(work)，具有穿孔141的衬底140提供给支撑构件，支撑构件包括多孔传送带(perforated conveyor)1702。多孔传送带1702可操作地结合至真空装置1703，配置以提供吸力142至穿孔141。
[0163] 根据图17中描绘的实施例，半导体粒子70经虹吸管1302设置在衬底140上，虹吸管结合至一料斗(图中未示)。半导体粒子70设置在穿孔141中且由吸力142保留，以使部分146从衬底突出。根据一些实施例，半导体粒子70从一容器或堆中吸出然后设置在衬底140上，并进入穿孔141。
[0164] 系统1700进一步包含一装置，用于粘附衬底140至半导体粒子70以形成衬底140及半导体粒子70的组件143。如图17中所描述，系统1700包含加热灯1704用以加热衬底1740使衬底140熔化并粘附在半导体粒子上。根据一些实施例，粘附衬底140至半导体粒子70上的装置包含一喷雾器(a sprayer)。例如，根据一些实施例，以一物质喷涂衬底140以促进衬底140与半导体粒子70的粘附。
[0165] 系统1700进一步包含一平坦化装置，研磨机1307，用于平坦化半导体粒子70的部分145。根据图17中描绘的实施方式，组件143在研磨机1307下方横穿过传送带1702，以形成半导体底板147。
[0166] 系统1700进一步包含一脱离装置，用于从支撑构件，传送带1702处脱离组件143。根据图17中描绘的实施例，脱离装置包含升降器(lifter)1705，当半导体底板147朝向升降器1705穿过支撑构件1702时，升降器轻轻地升起半导体底板147离开支撑构件1702。
[0167] 此处描述的方法、系统及器件可提供一简单、可扩展及经济有效的方式来制作半导体底板。这些半导体底板可用于需要半导体支撑的各种应用中，例如显示器及太阳能电池板。所描述的方法、系统及器件在器件大小相对于半导体大小较大的地方可特别有益。
[0168] 作为一种制作半导体底板的可扩展方式，根据一些实施例所描述的方法及系统可用于制作包括单个像素的半导体底板至包含数千像素的半导体底板。进一步地，如上所述，一些实施例能够从相同的半导体底板中制作多重、不同的器件(multiple,disparate devices)，通过修改半导体粒子在整个密封材料层或衬底层的一个或多个落点(placement)，及密封材料层和/或衬底层的成分以及或根据确定的器件设计的分区或区域的衬底。制作的半导体底板随后可被分为小块或根据那些分区及区域分配。这使得制作过程中具有灵活性及适应性，其导致了制作成本的降低。
[0169] 进一步地，如上所述，所述方法及系统可使裁切半导体底板用于其他目的如运输成为可能。例如，密封材料层的成分及形式可以创制(created)以促进半导体底板的柔韧性。根据一些实施方式，这种柔韧性可使得半导体底板以卷曲形式存储和/或运输。与大型、硬质的半导体底板相比，卷曲的半导体底板很可能占据较小的空间且不需要特别的存储或运输装置。因此，实施例可降低存储及运输成本。
[0170] 进一步地，就第二组实施例而言，由于半导体粒子通过支撑构件(如支撑构件72)或衬底(如衬底140)被定位，因此无需正式的矩阵(a formal matrix)或栅格(grid)来定位所述半导体粒子。
[0171] 如上陈述，就第二组实施例而言，由于半导体粒子并未完全嵌入或被支撑材料(例如密封材料层76、衬底140)包围，因此不必除去一些这种材料以显露半导体粒子的一部分用于进一步制作。这也可以降低制作成本。进一步地，由于半导体粒子的至少一部分从半导体底板处突出，因此支撑材料不必为看到半导体粒子而设置为透明材料。
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