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一种芯片生长阵列及芯片转移方法与流程

2022-11-16 15:46:04 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及芯片转移技术领域,尤其涉及一种芯片生长阵列及芯片转移方法。


背景技术:

2.发光二极管(light emitting diode,led)的制作尺寸具有越来越小型化的趋势。例如,微型发光二极管(micro light emitting diode,micro led)技术或次毫米发光二极管(mini light emitting diode,mini led)技术,指的是在一个衬底上集成的高密度微小尺寸的led阵列,其可广泛应用于显示屏、可见光通信、智能便携设备等领域。因其体积小、耗电量小、产品寿命长等优点,越来越受到关注。
3.在制备led芯片时,需要进行去衬底与转移,一般去除衬底后led芯片会设置在临时基板上。相关技术中,将led芯片上的电极采用磁性材料与磁性芯片转移基板配合使用,通过磁性材料的电极与磁性芯片转移基板之间产生的磁力,将led芯片固定设置在磁性芯片转移基板上。这样不仅会限制电极材料的选择范围,只能选择磁性电极材料,同时由于阳极与阴极金属厚度不一致,会造成led芯片与磁性芯片转移基板之间的磁力大小不一致,这样也容易出现芯片翻转的问题。


技术实现要素:

4.为了解决上述技术问题,本公开提供了一种芯片生长阵列及芯片转移方法。
5.本公开提供了一种芯片生长阵列,包括衬底以及位于所述衬底上阵列排布的多个待转移芯片;
6.所述待转移芯片包括第一磁吸单元和电极;所述电极与所述第一磁吸单元相邻设置;
7.所述第一磁吸单元配置成与设置有第二磁吸单元的芯片转移基板之间产生磁力,将从所述芯片生长阵列上剥离转移的所述待转移芯片固定设置在所述芯片转移基板上。
8.在一些实施例中,所述第一磁吸单元背离所述衬底的一面与所述衬底之间的距离小于等于所述电极背离所述衬底的一面与所述衬底之间的距离。
9.在一些实施例中,所述待转移芯片朝向所述芯片转移基板的表面包括第一区域和第二区域,位于所述第一区域的所述第一磁吸单元与所述芯片转移基板之间的距离为第一距离,位于所述第二区域的所述第一磁吸单元与所述芯片转移基板之间的距离为第二距离;所述第一距离小于等于所述第二距离。
10.在一些实施例中,所述第一距离等于所述第二距离,位于所述第一区域的所述第一磁吸单元的厚度等于位于所述第二区域的所述第一磁吸单元的厚度;
11.或者,所述第一距离小于所述第二距离,位于所述第一区域的所述第一磁吸单元的厚度小于位于所述第二区域的所述第一磁吸单元的厚度。
12.在一些实施例中,所述第一磁吸单元与所述衬底之间设置有钝化层;
13.位于所述第一区域的所述钝化层的厚度小于等于位于所述第二区域的所述钝化
层的厚度。
14.本公开还提供一种针对本公开提供的芯片生长阵列的芯片转移方法,包括:
15.在所述衬底上生成阵列排布的多个待转移芯片,形成所述芯片生长阵列;
16.去除所述衬底,从所述芯片生长阵列上剥离转移所述待转移芯片,并将所述待转移芯片的固定设置在所述芯片转移基板上;
17.其中,所述待转移芯片包括第一磁吸单元和电极;所述电极与所述第一磁吸单元相邻设置;
18.所述第一磁吸单元配置成与设置有第二磁吸单元的芯片转移基板之间产生磁力,将从所述芯片生长阵列上剥离转移的所述待转移芯片固定设置在所述芯片转移基板上。
19.在一些实施例中,所述在所述衬底上生成阵列排布的多个待转移芯片,形成所述芯片生长阵列,包括:
20.在所述衬底上依次生长第一半导体层、发光层和第二半导体层;
21.蚀刻所述第一半导体层和所述发光层,以使所述第二半导体层部分裸露出来;
22.在所述第一半导体层、所述发光层和所述第二半导体层上形成钝化层;
23.在所述钝化层上形成所述第一磁吸单元;
24.蚀刻所述钝化层形成电极连接通孔;
25.在所述钝化层和所述电极连接通孔上形成电极。
26.在一些实施例中,所述待转移芯片朝向所述芯片转移基板的表面包括第一区域和第二区域;所述在所述钝化层上形成所述第一磁吸单元之前,包括:
27.蚀刻所述钝化层,以使位于所述第一区域的所述钝化层的厚度小于等于位于所述第二区域的所述钝化层的厚度。
28.在一些实施例中,所述在所述钝化层上形成所述第一磁吸单元,包括:
29.在所述钝化层上形成磁吸材料层;
30.蚀刻所述磁吸材料层形成所述第一磁吸单元,以使位于所述第一区域的所述第一磁吸单元的厚度小于等于位于所述第二区域的所述第一磁吸单元的厚度。
31.在一些实施例中,所述蚀刻所述第一半导体层和所述发光层,以使所述第二半导体层部分裸露出来之后,包括:
32.在所述第二半导体层上形成电流扩散层;
33.所述在所述第一半导体层、所述发光层和所述第二半导体层上形成钝化层包括:
34.在所述第一半导体层、所述发光层和所述电流扩散层上形成所述钝化层。
35.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:
36.本公开实施例提供的技术方案,第一磁吸单元是额外设置的与芯片转移基板上的第二磁吸单元配合使用的提供磁力的结构,电极与第一磁吸单元相邻设置。这样的结构设计,无需采用相关技术中的电极作为提供磁力的结构,不会限制电极材料的选择范围,同时不会出现由于阳极与阴极金属厚度不一致,而出现的芯片翻转的问题。不仅可以有效的防止待转移芯片发生翻转或者平移,同时还不会限制待转移芯片结构设计的多样性。
附图说明
37.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施
例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
38.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本公开实施例提供的一种芯片生长阵列的结构示意图;
40.图2为图1中沿着aa’的一种结构剖视图;
41.图3为本公开实施例提供的芯片转移装置的一种结构示意图;
42.图4为本公开实施例提供的芯片转移装置的又一种结构示意图;
43.图5为本公开实施例提供的芯片转移基板的一种结构示意图;
44.图6为本公开实施例提供的又一种芯片转移基板的结构示意图;
45.图7为本公开实施例提供的又一种芯片转移基板的结构示意图;
46.图8为本公开实施例提供的又一种芯片转移基板的结构示意图;
47.图9为本公开实施例提供的又一种芯片转移基板的结构示意图;
48.图10为本公开实施例提供的又一种芯片转移基板的结构示意图;
49.图11为本公开实施例提供的又一种芯片转移基板的结构示意图;
50.图12为本公开实施例提供的一种芯片转移方法的流程示意图;
51.图13为本公开实施例提供的又一种芯片生长阵列的结构示意图;
52.图14为本公开实施例提供芯片转移装置的又一种结构示意图。
具体实施方式
53.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点,下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
54.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开,但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。
55.目前,led芯片的制作尺寸具有越来越小型化的趋势,例如,micro led或mini led是将传统的led结构通过微缩制程技术进行微小化、阵列化和薄膜化。micro led或mini led显示的主要制造工艺包括三个步骤:预制大量微尺寸的led晶粒,制造驱动基板,通过巨量转移技术将led晶粒一一安装到驱动基板的预定位置上。
56.然而,在led工艺制程中,led晶粒制作工艺结束后,通常面临着把数百万甚至数千万颗的led晶粒精确且高效的转移到驱动基板上,例如,在micro led或mini led的生产中,需要把数百万甚至数千万颗微尺寸的led晶粒精确且高效的转移到驱动基板上,转移良率需达到99.9999%,以一个4k电视的显示面板为例,可能需要转移的led晶粒高达2400万颗,这样即使一次转移1万颗led晶粒,也需要重复2400次。通常采用巨量转移(mass transfer)技术对led晶粒进行大批量的高效转移。巨量转移技术是将形成在晶圆衬底上的led芯片,如micro led芯片或mini led芯片,批量式转移到驱动基板上的技术。鉴于巨量转移技术的重要性,如何实现工艺复杂度较低、成本较低且转移效率较高的巨量转移的技术方案是目前的主要技术难点。
57.图1为本公开实施例提供的一种芯片生长阵列的结构示意图,如图1所示,该芯片生长阵列包括衬底1以及位于衬底上阵列排布的多个待转移芯片2。待转移芯片2包括第一磁吸单元21和电极22。电极22与第一磁吸单元21相邻设置。第一磁吸单元21配置成与设置有第二磁吸单元的芯片转移基板之间产生磁力,将从芯片生长阵列上剥离转移的待转移芯片2固定设置在芯片转移基板上。即当待转移芯片2从芯片生长阵列上剥离转移时,第一磁吸单元21可以与第二磁吸单元之间产生的磁力作用,将从芯片生长阵列上掉落的待转移芯片固定设置在芯片转移基板上。
58.由于micro led或mini led显示屏在制作时需要将led晶粒(led wafer)利用激光剥离技术,将待转移芯片转移至芯片转移基板上。激光剥离技术是利用激光能量分解gan/蓝宝石接口处的gan缓冲层,从而实现led晶粒从芯片生长阵列的衬底上分离,芯片生长阵列的衬底例如可以是蓝宝石基板。因而,采用激光照射led晶粒,激光与芯片生长阵列的衬底发生反应后可使led待转移芯片剥离。然而当激光照射led晶粒时,激光与芯片生长阵列的衬底间发生作用后,当待转移芯片掉落时,由于待转移芯片没有初始的引导力,很容易受周围环境或镭射影响造成待转移芯片翻转或平移,使得led待转移芯片无法准确掉落在指定位置上。而本公开实施例提供的技术方案,由于待转移芯片上设置有第一磁吸单元,该第一磁吸单元配置成与设置有第二磁吸单元的芯片转移基板之间产生磁力,通过第一磁吸单元与第二磁吸单元之间产生的磁力作用,将从芯片生长阵列上剥离转移的待转移芯片固定设置在芯片转移基板上。第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的磁力可以对待转移芯片提供一个引导力,引导待转移芯片准确的掉落在芯片转移基板指定的位置处,同时还可以防止待转移芯片发生翻转或者平移。该芯片生长阵列可以应用于批量式转移led芯片的场合,不仅能够提高转移效率,还可以降低成本,且结构简单容易实现。
59.相关技术中,将led芯片上的电极采用磁性材料与磁性芯片转移基板配合使用,通过磁性材料的电极与磁性芯片转移基板之间产生的磁力,将led芯片固定设置在磁性芯片转移基板上。这样不仅会限制电极材料的选择范围,只能选择磁性电极材料,同时由于阳极与阴极金属厚度不一致,会造成led芯片与磁性芯片转移基板之间的磁力大小不一致,这样也容易出现芯片翻转的问题。而本公开实施例提供的技术方案,第一磁吸单元是额外设置的与芯片转移基板上的第二磁吸单元配合使用的结构,电极与第一磁吸单元相邻设置。这样的结构设计,无需采用相关技术中的电极作为提供磁力的结构,不会限制电极材料的选择范围,同时不会出现由于阳极与阴极金属厚度不一致,而出现的芯片翻转的问题。不仅可以有效的防止待转移芯片发生翻转或者平移,同时还不会限制待转移芯片结构设计的多样性。
60.图2为图1中沿着aa’的一种结构剖视图,如图2所示,第一磁吸单元21背离衬底1的一面与衬底1之间的距离h1小于等于电极22背离衬底1的一面与衬底1之间的距离h2。
61.本公开实施例提供的技术方案,第一磁吸单元背离衬底的一面与衬底之间的距离小于等于电极背离衬底的一面与衬底之间的距离,这样使得待转移芯片可以通过第一磁吸单元与设置有第二磁吸单元的芯片转移基板之间产生磁力,将从芯片生长阵列上剥离转移的待转移芯片固定设置在芯片转移基板上。由于待转移芯片最终要设置在驱动基板上,且待转移芯片上的电极需要与驱动基板上的薄膜晶体管之间进行电连接,由于第一磁吸单元背离衬底的一面与衬底之间的距离小于等于电极背离衬底的一面与衬底之间的距离,这样
不会影响电极与驱动基板之间的固定连接。
62.在一些实施例中,待转移芯片朝向芯片转移基板的表面包括第一区域和第二区域,位于第一区域的第一磁吸单元与芯片转移基板之间的距离为第一距离,位于第二区域的第一磁吸单元与芯片转移基板之间的距离为第二距离。第一距离小于等于第二距离。
63.图3为本公开实施例提供的芯片转移装置的一种结构示意图,如图3所示,待转移芯片2朝向芯片转移基板3的表面包括第一区域27和第二区域28,位于第一区域27的第一磁吸单元21与芯片转移基板3之间的距离为第一距离h3,位于第二区域28的第一磁吸单元21与芯片转移基板3之间的距离为第二距离h4。第一距离h3小于第二距离h4。
64.图4为本公开实施例提供的芯片转移装置的又一种结构示意图,如图4所示,待转移芯片2朝向芯片转移基板3的表面包括第一区域27和第二区域28,位于第一区域27的第一磁吸单元21与芯片转移基板3之间的距离为第一距离h3,位于第二区域28的第一磁吸单元21与芯片转移基板3之间的距离为第二距离h4。第一距离h3等于第二距离h4。
65.在一些实施例中,待转移芯片例如可以设置多个第一区域和/或多个第二区域,即待转移芯片朝向芯片转移基板的表面可以包括多个不同的区域,且位于不同区域的第一磁吸单元与芯片转移基板之间的距离可以相同也可以不同。具体地,以实际待转移芯片的结构设计的需求进行设计,本公开对此不限定。
66.本公开实施例提供的技术方案,可以根据待转移芯片的结构设计需求,在待转移芯片朝向芯片转移基板的表面设置有第一区域和第二区域,且不同区域的第一磁吸单元与芯片转移基板之间的距离可以相同也可以不同,这样可以提供多种待转移芯片的结构设计方式,提高了待转移芯片结构设计的多样性。
67.在一些实施例中,第一距离等于第二距离,位于第一区域的第一磁吸单元的厚度等于位于第二区域的第一磁吸单元的厚度。或者,第一距离小于第二距离,位于第一区域的第一磁吸单元的厚度小于位于第二区域的第一磁吸单元的厚度。
68.由于磁铁吸引力的大小与被吸引物体之间的距离有关,距离越近,吸引力越强,距离越远,吸引力越弱。则第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的距离越近,则第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的吸引力越强。第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的距离越远,则第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的吸引力越弱。当待转移芯片朝向芯片转移基板的表面包括不同的区域,且位于不同区域的第一磁吸单元与芯片转移基板之间的距离也不同时,为保证待转移芯片不同区域的第一磁吸单元和第二磁吸单元之间的吸引力的大小相同,避免由于不同区域的第一磁吸单元和第二磁吸单元之间的吸引力不同而造成芯片翻转的现象。可以对第一磁吸单元的厚度、第二磁吸单元的厚度或者第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的距离等进行调节,以使待转移芯片不同区域的第一磁吸单元与芯片转移基板之间作用力保持一致,避免芯片转移时发生翻转。
69.当第一距离小于第二距离时,位于第一区域的第一磁吸单元的厚度小于位于第二区域的第一磁吸单元的厚度。示例性地,参考图3所示的结构,位于第一区域27的第一磁吸单元21与芯片转移基板3之间的距离为第一距离h3,位于第二区域28的第一磁吸单元21与芯片转移基板3之间的距离为第二距离h4。第一距离h3小于第二距离h4。且位于第一区域27的第一磁吸单元21的厚度小于位于第二区域28的第一磁吸单元21的厚度。
70.本公开实施例提供的技术方案,由于第一磁吸单元与第二磁吸单元之间距离越
近,吸引力越强,距离越远,吸引力越弱。当第一距离小于第二距离时,说明此时位于第二区域的第一磁吸单元与芯片转移基板之间的作用力较弱。此时可以调整位于第一区域的第一磁吸单元的厚度小于位于第二区域的第一磁吸单元的厚度。这样可以通过增加位于第二区域的第一磁吸单元的厚度,来增大位于第二区域的第一磁吸单元与芯片转移基板之间的吸引力,以调节待转移芯片不同区域与芯片转移基板之间的吸引力相同。
71.当第一距离等于第二距离时,位于第一区域的第一磁吸单元的厚度等于位于第二区域的第一磁吸单元的厚度。示例性地,参考图4所示的结构,位于第一区域27的第一磁吸单元21与芯片转移基板3之间的距离为第一距离h3,位于第二区域28的第一磁吸单元21与芯片转移基板3之间的距离为第二距离h4。第一距离h3等于第二距离h4。且位于第一区域27的第一磁吸单元21的厚度等于位于第二区域28的第一磁吸单元21的厚度。当第一距离等于第二距离时,只要位于第一区域的第一磁吸单元的厚度等于位于第二区域的第一磁吸单元的厚度,就可以满足待转移芯片第一区域和第二区域与芯片转移基板之间的作用力相同。
72.在一些实施例中,当第一距离小于第二距离时,还可以通过调节第二磁吸单元的厚度来满足不同区域的磁力相同。例如,当第一距离小于第二距离时,与第一区域相对设置的第二磁吸单元的厚度小于与第二区域相对设置的第二磁吸单元的厚度。这样可以通过增加位于第二区域的第二磁吸单元的厚度,来增大位于第二区域的第一磁吸单元与芯片转移基板之间的吸引力,以调节待转移芯片不同区域与芯片转移基板之间的吸引力相同。
73.本公开实施例提供的技术方案,可以通过调节第一磁吸单元的厚度或者第二磁吸单元的厚度,就可以调整待转移芯片不同区域与芯片转移基板之间的作用力的大小,结构简单,容易实现。
74.在一些实施例中,第一磁吸单元与衬底之间设置有钝化层。位于第一区域的钝化层的厚度小于等于位于第二区域的钝化层的厚度。
75.如图3所示,第一磁吸单元21与衬底1之间设置有钝化层23。位于第一区域27的钝化层23的厚度等于位于第二区域28的钝化层23的厚度。当待转移芯片不同区域的钝化层的厚度相同时,可以通过调整第一磁吸单元的厚度或者第二磁吸单元的厚度,来调整待转移芯片不同区域与芯片转移基板之间的作用力的大小。
76.如图4所示,第一磁吸单元21与衬底1之间设置有钝化层23。位于第一区域27的钝化层23的厚度小于位于第二区域28的钝化层23的厚度。因此,可以通过调整钝化层的厚度来调整第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的距离,以使待转移芯片不同区域的第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的磁力相同,例如可以通过调整钝化层的厚度,以使得第一距离等于第二距离,当第一距离等于第二距离时,只要位于第一区域的第一磁吸单元的厚度等于位于第二区域的第一磁吸单元的厚度,就可以满足待转移芯片第一区域和第二区域与芯片转移基板之间的作用力相同。例如也可以通过调整钝化层的厚度,以使得第一距离小于第二距离,当第一距离小于第二距离时,只要位于第一区域的第一磁吸单元的厚度小于位于第二区域的第一磁吸单元的厚度,就可以满足待转移芯片第一区域和第二区域与芯片转移基板之间的作用力相同。
77.因此,本公开实施例提供的技术方案,可以通过调节钝化层的厚度以实现对第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的距离的调节,进而可以调整待转移芯片不同区域与芯片转移基板之间的作用力的大小,结构简单,容易实现。
78.在一些实施例中,如图2所示,待转移芯片2包括依次层叠设置的第一半导体层24、发光层25、第二半导体层26和钝化层23。在钝化层23上设置有第一磁吸单元21以及电极22,电极22包括第一电极221和第二电极222。第一电极221与第一半导体层24接触,第二电极222与第二半导体层26接触。
79.在一些实施例中,第一电极和第二电极为具有导电性的非磁性材料电极。
80.在一些实施例中,第一半导体层可以为p型半导体层,第二半导体层可以为n型半导体层。或者,第一半导体层可以为n型半导体层,第二半导体层可以为p型半导体层。
81.例如,n型半导体层和p型半导体层的材料可以均为氮化镓(gan)材料。当然,n型半导体层和p型半导体层的材料还可以为其它材料,这里,本公开实施例对此不做限定。
82.在一些实施例中,发光层可以为量子阱层,例如,发光层可以为多量子阱(multiplequantum well,mqw)层。
83.例如,发光层的材料可以为氮化镓(gan)。这里,本公开实施例对此不做限定。
84.本公开实施例还提供一种芯片转移装置,包括芯片转移基板和本公开实施例提供的芯片生长阵列。且具有相同或相应的有益效果,为避免重复,在此不再赘述。
85.在一些实施例中,如图3所示,芯片生长阵列与芯片转移基板3相对设置。图5为本公开实施例提供的芯片转移基板的一种结构示意图,如图5所示,芯片转移基板3包括相对设置的第一表面31和第二表面32。第一表面31用于吸附待转移芯片,第二表面32设置有第二磁吸单元33。第一磁吸单元与第二磁吸单元33一一对应设置。第二磁吸单元33用于提供磁力,将待转移芯片固定设置在芯片转移基板3的第一表面31。即第二磁吸单元33用于向待转移芯片提供磁力,第二磁吸单元33可以与待转移芯片上第一磁吸单元之间产生磁力作用,使得待转移芯片能够吸附固定在第一表面31上。
86.本公开实施例提供的技术方案,由于在芯片转移基板的第二表面设置有多个第二磁吸单元,且磁吸单元与待转移芯片一一对应设置,该第二磁吸单元可以提供磁力,由于待转移芯片上设置有第一磁吸单元,因而通过磁力作用可以将待转移芯片固定设置在芯片转移基板的第一表面。第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的磁力可以对待转移芯片提供一个引导力,引导待转移芯片准确的掉落在芯片转移基板指定的位置处,同时还可以防止待转移芯片发生翻转或者平移。同时还可以通过调整第一磁吸单元的厚度、第二磁吸单元的厚度或者第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的距离,来调整待转移芯片不同区域与芯片转移基板之间的作用力大小,结构简单容易实现。且该芯片转移基板可以应用于批量式转移led芯片的场合,不仅能够提高转移效率,还可以降低成本。
87.在一些实施例中,第一磁吸单元的厚度范围为100nm-5μm。
88.在一些实施例中,第二磁吸单元的厚度范围为0.1mm-0.5mm。
89.本公开实施例提供的技术方案,第一磁吸单元的厚度范围为100nm-5μm,第二磁吸单元的厚度范围为0.1mm-0.5mm,这样既可以确保第一磁吸单元的厚度不会太厚,避免影响整个待转移芯片的结构设计,还可以提供足够的磁力作用,使得第一磁吸单元和第二磁吸单元配合使用时,第一磁吸单元与第二磁吸单元之间可以产生足够的磁力,对待转移芯片提供一个引导力,引导待转移芯片准确的掉落在芯片转移基板指定的位置处,同时还可以防止待转移芯片发生翻转或者平移。
90.在一些实施例中,芯片转移基板3例如可以为透明基板。例如,芯片转移基板3可以
为玻璃基板或者贴覆在玻璃基板上的柔性透明基板。例如,芯片转移基板3可以采用聚酰亚胺(pi)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)或经表面处理的聚合物软膜等材料。本公开实施例对衬底的材料不作限定。
91.在一些实施例中,芯片转移基板的第二表面设置的第二磁吸单元呈行列排布。图6为本公开实施例提供的又一种芯片转移基板的结构示意图,如图6所示,芯片转移基板的第二表面32设置的第二磁吸单元33呈行列排布。其中,第一磁吸单元与第二磁吸单元一一对应设置。
92.当待转移芯片不同区域对应设置的第一磁吸单元与芯片转移基板上一一对应设置的第二磁吸单元之间的距离均相同时,则待转移芯片不同区域对应设置的第一磁吸单元的厚度均相同,且芯片转移基板上一一对应设置的第二磁吸单元的厚度也相同。当当待转移芯片不同区域对应设置的第一磁吸单元与芯片转移基板上一一对应设置的第二磁吸单元之间的距离不同时,可以通过调节第一磁吸单元的厚度、第二磁吸单元的厚度或者第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的距离,来调整待转移芯片不同区域对应的第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的作用力相同。
93.在一些实施例中,如图5所示,第一表面31例如设置有定位结构34,定位结构34与待转移芯片一一对应设置。第二磁吸单元33与待转移芯片一一对应设置。即定位结构34可以用于放置待转移芯片。第二磁吸单元33用于将待转移芯片吸附固定在定位结构34内。即第二磁吸单元33用于向待转移芯片提供磁力,待转移芯片在该磁力作用下可以被吸附固定在第一表面31的定位结构34内。
94.本公开实施例提供的技术方案,通过在芯片转移基板的第一表面上设置有定位结构,该定位结构分别与待转移芯片和第二磁吸单元一一对应设置,这样可以通过待转移芯片上的第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的磁力可以对待转移芯片提供一个引导力,引导待转移芯片准确的掉落在第一表面上设置的定位结构内,这样可以通过定位结构对待转移芯片进行准确的定位,确保待转移芯片能够准确的设置在芯片转移基板的指定位置处。同时还可以进一步的防止待转移芯片发生翻转或者平移。
95.在一些实施例中,定位结构设置有凹槽。凹槽用于放置待转移芯片。
96.可选地,定位结构设置的凹槽的底面与芯片转移基板的第一表面平行。如图5所示,定位结构34设置有凹槽,在垂直于芯片转移基板3的第一表面31上,凹槽的截面形状为四边形。示例性地,如图5所示,定位结构34例如是设置在第一表面31上的凸起结构,该凸起结构中设置有凹槽。
97.可选地,图7为本公开实施例提供的又一种芯片转移基板的结构示意图,如图7所示,定位结构34例如是设置在凹陷在第一表面31内的凹槽。
98.在一些实施例中,定位结构与芯片转移基板例如可以是一体成型的结构。
99.本公开实施例提供的技术方案,通过将定位结构设置为凹槽,这样不仅可以很好的对待转移芯片在芯片转移基板上的位置进行定位,还可以将待转移芯片设置在凹槽内,防止待转移芯片在转移过程中由于发生晃动等而造成翻转或者移位,可以进一步的待转移芯片在芯片转移基板的第一表面上的位置进行准确的定位。
100.在一些实施例中,芯片转移基板的第一表面的边缘设置有定位标识。
101.由于待转移芯片设置在衬底上,当采用激光照射led晶粒后,激光与衬底发生反应
后可使待转移芯片剥离,并使得待转移芯片掉落在芯片转移基板上的指定位置处。其中,衬底与芯片转移基板的第一表面相对设置,因此在采用激光剥离技术对待转移芯片进行剥离时,需要将衬底与芯片转移基板进行对齐设置,以确保待转移芯片可以掉落在芯片转移基板的指定位置处。本公开实施例提供的技术方案,通过在芯片转移基板的第一表面的边缘设置有定位标识,可以很好的实现芯片转移基板与衬底之间的对齐设置,从而可以确保待转移芯片能够准确的掉落在芯片转移基板的指定位置处。
102.在一些实施例中,第一磁吸单元和第二磁吸单元例如包括电磁体,电磁体被配置为通电时产生磁力。
103.本公开实施例提供的技术方案,第一磁吸单元和第二磁吸单元通电就可以产生磁力。从而,通过调节流过第一磁吸单元和第二磁吸单元的电流的大小,可以调整第一磁吸单元和第二磁吸单元产生的磁力的大小,这样可以在第一磁吸单元和第二磁吸单元产生的磁力的作用下,引导待转移芯片准确的掉落在芯片转移基板指定的位置处,同时还可以防止待转移芯片发生翻转或者平移。
104.可选地,第一磁吸单元和第二磁吸单元例如可以由磁吸材料制成,第二磁吸单元可对待转移芯片上设置的第一磁吸单元产生具有吸附作用的磁力。
105.其中,本公开实施例提供的第一磁吸单元和第二磁吸单元的材料可以为本领域技术人员所知的任意一种磁性材料,本公开对此不限定。
106.在一些实施例中,第一表面上设置有粘结结构,粘结结构用于将待转移芯片固定在芯片转移基板的第一表面上。
107.图8为本公开实施例提供的又一种芯片转移基板的结构示意图,如图8所示,第一表面31上设置有粘结结构35,粘结结构35用于将待转移芯片固定在芯片转移基板3的第一表面31上。该粘结结构35例如是设置在第一表面31上的粘结层。
108.本公开实施例提供的技术方案,通过第一表面上设置粘结结构,可以进一步的对待转移芯片进行固定,防止芯片转移基板在转移过程中待转移芯片发生翻转或者平移。
109.可选地,粘结结构例如可以为可去除的光敏性粘性材料层。粘结结构例如可以为光刻胶材料层或者光解胶材料层等。粘结结构可以为光刻胶材料层,可采用显影液去除粘结结构。或者,粘结结构可以为光解胶材料层,可采用激光去除。这样可以便于去除粘结结构,当芯片转移基板上的待转移芯片需要转移至驱动基板上时,可以通过去除粘结结构,便于待转移芯片从芯片转移基板上分离。
110.例如,光刻胶材料层可以包括丙二醇甲醚醋酸酯(pma)等能通过显影去除掉的材料。例如,光解胶材料层可以为包括热塑性弹性体材料和增粘树脂材料的粘结层。该热塑性弹性体材料例如包括乙烯、丁二烯、苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯、异戊二烯或苯乙烯嵌段共聚物等材料,增粘树脂材料例如包括聚合类、松香类、萜烯类或综合类树脂材料等材料,该光解胶材料层例如可以为热塑性弹性体材料和增粘树脂材料混合调配得到的可在光照条件下发生相变去除掉的粘结层。
111.在一些实施例中,显影液可以包含低浓度的无机碱,如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾等,或者,可以包含低浓度有机碱,如胺类化合物(如四甲基氢氧化铵、甲醇钠、乙醇钾等)、碱金属盐类或烷基金属锂化合物等。举例来说,对粘结结构进行显影处理时,显影液可以采用浓度为2.38%的四甲基氢氧化铵(tetra methyl ammoniumhydroxide,
tmah)水溶液,本公开实施例对此不作限定。
112.在一些实施例中,图9为本公开实施例提供的又一种芯片转移基板的结构示意图,如图9所示,定位结构34例如是设置在凹陷在第一表面31内的凹槽。该粘结结构35例如是设置在第一表面31的凹槽上的粘结层。这样在第一表面上既设置有定位结构又设置有粘结结构,通过定位结构对待转移芯片进行准确的定位,确保待转移芯片能够准确的设置在芯片转移基板的指定位置处。同时通过粘结结构还可以进一步的对待转移芯片进行粘结固定,防止待转移芯片发生翻转或者平移。
113.在一些实施例中,粘结结构包括多个粘结单元,粘结单元与待转移芯片一一对应设置。
114.图10为本公开实施例提供的又一种芯片转移基板的结构示意图,如图10所示,粘结结构包括多个粘结单元351,粘结单元351与待转移芯片一一对应设置。该粘结单元351例如可以在第一表面31上呈行列排布,该粘结单元351用于将待转移芯片固定在芯片转移基板3的第一表面31上。
115.可选地,粘结单元设置在定位结构内。图11为本公开实施例提供的又一种芯片转移基板的结构示意图,如图11所示,第一表面31例如设置有定位结构34,定位结构34与待转移芯片一一对应设置。第二磁吸单元33与待转移芯片一一对应设置。即定位结构34可以用于放置待转移芯片。第二磁吸单元33用于将待转移芯片吸附固定在定位结构34内。即第二磁吸单元33用于向待转移芯片提供磁力,待转移芯片在该磁力作用下可以被吸附固定在第一表面31的定位结构34内。定位结构34内设置有粘结单元351,粘结单元351与待转移芯片一一对应设置。定位结构34设置有凹槽,粘结单元351例如设置在凹槽内。
116.本公开实施例提供的技术方案,将粘结单元设置在定位结构内。这样可以通过定位结构对待转移芯片进行准确的定位,确保待转移芯片能够准确的设置在芯片转移基板的指定位置处。同时通过粘结单元还可以进一步的将待转移芯片粘结固定在定位结构内,防止待转移芯片发生翻转或者平移。
117.本公开实施例还提供一种针对本公开实施例提供的芯片转移装置的芯片转移方法,图12为为本公开实施例提供的一种芯片转移方法的流程示意图,如图12所示,该芯片转移方法包括如下步骤:
118.步骤110:在衬底上生成阵列排布的多个待转移芯片,形成芯片生长阵列。
119.步骤210:去除衬底,从芯片生长阵列上剥离转移待转移芯片,并将待转移芯片的固定设置在芯片转移基板上。
120.其中,待转移芯片包括第一磁吸单元和电极。电极与第一磁吸单元相邻设置。第一磁吸单元配置成与设置有第二磁吸单元的芯片转移基板之间产生磁力,将从芯片生长阵列上剥离转移的待转移芯片固定设置在芯片转移基板上。
121.相关技术中,当激光照射led晶粒时,激光与芯片生长阵列的衬底间发生作用后,当待转移芯片掉落时,由于待转移芯片没有初始的引导力,很容易受周围环境或镭射影响造成待转移芯片翻转或平移,使得led待转移芯片无法准确掉落在指定位置上。而本公开实施例提供的技术方案,由于待转移芯片上设置有第一磁吸单元,该第一磁吸单元配置成与设置有第二磁吸单元的芯片转移基板之间产生磁力,通过第一磁吸单元与第二磁吸单元之间产生的磁力作用,将从芯片生长阵列上剥离转移的待转移芯片固定设置在芯片转移基板
上。第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的磁力可以对待转移芯片提供一个引导力,引导待转移芯片准确的掉落在芯片转移基板指定的位置处,同时还可以防止待转移芯片发生翻转或者平移。该芯片生长阵列可以应用于批量式转移led芯片的场合,不仅能够提高转移效率,还可以降低成本,且方法简单容易实现。
122.相关技术中,将led芯片上的电极采用磁性材料与磁性芯片转移基板配合使用,通过磁性材料的电极与磁性芯片转移基板之间产生的磁力,将led芯片固定设置在磁性芯片转移基板上。这样不仅会限制电极材料的选择范围,只能选择磁性电极材料,同时由于阳极与阴极金属厚度不一致,会造成led芯片与磁性芯片转移基板之间的磁力大小不一致,这样也容易出现芯片翻转的问题。而本公开实施例提供的技术方案,第一磁吸单元是额外设置的与芯片转移基板上的第二磁吸单元配合使用的结构,电极与第一磁吸单元相邻设置。这样的结构设计,无需采用相关技术中的电极作为提供磁力的结构,不会限制电极材料的选择范围,同时不会出现由于阳极与阴极金属厚度不一致,而出现的芯片翻转的问题。不仅可以有效的防止待转移芯片发生翻转或者平移,同时还不会限制待转移芯片结构设计的多样性。
123.在一些实施例中,参考图2所示的结构,步骤110:在衬底上生成阵列排布的多个待转移芯片,形成芯片生长阵列,例如包括:
124.在衬底1上依次生长第一半导体层24、发光层25和第二半导体层26。
125.蚀刻第一半导体层24和发光层25,以使第二半导体层26部分裸露出来。
126.具体地,对第一半导体层24和发光层25进行曝光显影后,去除部分第一半导体层24和发光层25,以使对应的第二半导体层26裸露出来。
127.在第一半导体层24、发光层25和第二半导体层26上形成钝化层23。
128.在钝化层23上形成第一磁吸单元21。
129.蚀刻钝化层23形成电极连接通孔。
130.具体地,对钝化层23进行曝光显影后,去除部分钝化层23,以在钝化层23上形成电极连接通孔。其中,蚀刻钝化层23可以形成多个电极连接通孔。在电极连接通孔处第一半导体层24或者第二半导体层26裸露出来,该多个电极连接通孔分别用于第一电极221与第一半导体层24接触,以及第二电极222和第二半导体层26接触连接。
131.在钝化层23和电极连接通孔上形成电极22。
132.其中,电极22包括第一电极221和第二电极222。第一电极221通过电极连接通孔与第一半导体层24接触,第二电极222通过电极连接通孔与第二半导体层26接触。
133.本公开实施例提供的技术方案,通过在钝化层上设置第一磁吸单元,该第一磁吸单元配置成与设置有第二磁吸单元的芯片转移基板之间产生磁力,通过第一磁吸单元与第二磁吸单元之间产生的磁力作用,将从芯片生长阵列上剥离转移的待转移芯片固定设置在芯片转移基板上。第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的磁力可以对待转移芯片提供一个引导力,引导待转移芯片准确的掉落在芯片转移基板指定的位置处,同时还可以防止待转移芯片发生翻转或者平移。该芯片生长阵列可以应用于批量式转移led芯片的场合,不仅能够提高转移效率,还可以降低成本,且方法简单容易实现。
134.在一些实施例中,待转移芯片朝向芯片转移基板的表面包括第一区域和第二区域;在钝化层上形成第一磁吸单元之前,包括:
135.蚀刻钝化层,以使位于第一区域的钝化层的厚度小于等于位于第二区域的钝化层的厚度。
136.参考图4所示的结构,待转移芯片2朝向芯片转移基板3的表面包括第一区域27和第二区域28,第一磁吸单元21与衬底1之间设置有钝化层23。位于第一区域27的钝化层23的厚度小于等于位于第二区域28的钝化层23的厚度。因此,可以通过调整钝化层的厚度来调整第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的距离,以使待转移芯片不同区域的第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的磁力相同。其中,位于第一区域的第一磁吸单元与芯片转移基板之间的距离为第一距离,位于第二区域的第一磁吸单元与芯片转移基板之间的距离为第二距离,第一距离小于等于第二距离。例如可以通过调整钝化层的厚度,以使得第一距离等于第二距离,当第一距离等于第二距离时,只要位于第一区域的第一磁吸单元的厚度等于位于第二区域的第一磁吸单元的厚度,就可以满足待转移芯片第一区域和第二区域与芯片转移基板之间的作用力相同。例如也可以通过调整钝化层的厚度,以使得第一距离小于第二距离,当第一距离小于第二距离时,只要位于第一区域的第一磁吸单元的厚度小于位于第二区域的第一磁吸单元的厚度,就可以满足待转移芯片第一区域和第二区域与芯片转移基板之间的作用力相同。
137.因此,本公开实施例提供的技术方案,可以通过调节钝化层的厚度以实现对第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的距离的调节,进而可以调整待转移芯片不同区域与芯片转移基板之间的作用力的大小,方法简单,容易实现。
138.在一些实施例中,步骤:在钝化层上形成第一磁吸单元,包括:
139.在钝化层上形成磁吸材料层。
140.蚀刻磁吸材料层形成第一磁吸单元,以使位于第一区域的第一磁吸单元的厚度小于等于位于第二区域的第一磁吸单元的厚度。
141.本公开实施例提供的技术方案,例如可以通过调整第一磁吸单元的厚度来调整第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的距离,以使待转移芯片不同区域的第一磁吸单元与第二磁吸单元之间的磁力相同。其中,位于第一区域的第一磁吸单元与芯片转移基板之间的距离为第一距离,位于第二区域的第一磁吸单元与芯片转移基板之间的距离为第二距离,第一距离小于等于第二距离。例如当第一距离等于第二距离,且位于第一区域的钝化层的厚度等于位于第二区域的钝化层的厚度时,可以通过调整第一磁吸单元的厚度,以使得位于第一区域的第一磁吸单元的厚度等于位于第二区域的第一磁吸单元的厚度,就可以满足待转移芯片第一区域和第二区域与芯片转移基板之间的作用力相同。例如当第一距离小于第二距离,且位于第一区域的钝化层的厚度小于位于第二区域的钝化层的厚度时,可以通过调整第一磁吸单元的厚度,以使位于第一区域的第一磁吸单元的厚度小于位于第二区域的第一磁吸单元的厚度,就可以满足待转移芯片第一区域和第二区域与芯片转移基板之间的作用力相同。
142.在一些实施例中,步骤:蚀刻第一半导体层和发光层,以使第二半导体层部分裸露出来之后,包括:
143.在第二半导体层上形成电流扩散层。
144.步骤:在第一半导体层、发光层和第二半导体层上形成钝化层包括:
145.在第一半导体层、发光层和电流扩散层上形成钝化层。
146.可选地,图13为本公开实施例提供的又一种芯片生长阵列的结构示意图,如图13所示,该待转移芯片2例如还包括电流扩散层29。电流扩散层29设置在第二半导体层26与钝化层23之间,第二电极222通过电极连接通孔与电流扩散层29接触,电流扩散层29与第二半导体层26接触。参考图13所示的结构,步骤:在第一半导体层、发光层和第二半导体层上形成钝化层之前,例如包括:在第二半导体层26上形成电流扩散层29。步骤:在第一半导体层、发光层和第二半导体层上形成钝化层包括:在第一半导体层24、发光层25、第二半导体层26和电流扩散层29上形成钝化层23。
147.本公开实施例提供的技术方案,通过在第二半导体层与钝化层之间设置电流扩散层,第二电极通过电极连接通孔与电流扩散层接触,电流扩散层与第二半导体层接触。可以增强第二电极与第二半导体层之间的电流扩散能力。
148.在一些实施例中,步骤:在第一半导体层、发光层和第二半导体层上形成钝化层之前,包括:对第一半导体层进行沟道蚀刻,在衬底上形成多个阵列排布的待转移芯片颗粒。
149.示例性的,参考图1所示的结构,例如可以采用曝光显影技术,对第一半导体层24进行沟道蚀刻后,可以在衬底1上形成多个阵列排布的待转移芯片2的颗粒。
150.可选地,步骤:在第一半导体层、发光层和第二半导体层上形成钝化层包括:在多个阵列排布的待转移芯片颗粒上形成钝化层。
151.具体地,在多个阵列排布的待转移芯片颗粒的第一半导体层、发光层和第二半导体层上形成钝化层。
152.图14为本公开实施例提供芯片转移装置的又一种结构示意图,如图14所示,在一些实施例中,步骤210:去除衬底,从芯片生长阵列上剥离转移待转移芯片,并将待转移芯片的固定设置在芯片转移基板上,例如包括:
153.翻转衬底1将待转移芯片2倒置于衬底1上。
154.将芯片生长阵列与芯片转移基板3相对设置,其中,待转移芯片2设置在衬底1与芯片转移基板3之间。将待转移芯片2设置的第一磁吸单元与芯片转移基板3上设置的第二磁吸单元一一对应设置。
155.采用激光剥离技术,剥离衬底1。由于第一磁吸单元与第二磁吸单元之间产生磁力,将从芯片生长阵列上剥离转移的待转移芯片2固定设置在芯片转移基板3上。
156.将芯片转移基板3与第一转移基板4相对设置,除去芯片转移基板3上的基板,将待转移芯片2设置在第一转移基板4上,以使待转移芯片2上的电极22裸露出来。
157.例如可以采用激光转移技术,将芯片转移基板3上的待转移芯片2剥离转移至第一转移基板4上,使得待转移芯片2上的第一电极221和第二电极222背离第一转移基板4的表面设置,即使得设置在第一转移基板4上的待转移芯片2的第一电极221和第二电极222裸露出来,便于后续将第一转移基板4上设置的待转移芯片2能够与驱动基板上设置的薄膜晶体管进行电连接。例如可以采用激光扫描振镜进行精准扫描,控制激光要击发的位置,这样可以控制芯片转移基板3上的部分待转移芯片2掉落至第一转移基板4的指定位置上,而部分待转移芯片2不掉落,这样可以实现对待转移芯片2在第一转移基板4上进行排片,使得待转移芯片2能够以既定的行列排布方式设置在第一转移基板4上。从图14可以看出,设置在第一转移基板4上的待转移芯片2的第一电极221和第二电极222裸露设置。
158.本公开实施例提供的技术方案,可以很好的将待转移芯片从芯片生长阵列上转移
至芯片转移基板上,再由芯片转移基板对待转移芯片转移至第一转移基板,设置在第一转移基板上的待转移芯片经过翻转,使得待转移芯片上的电极裸露出来,便于后续将第一转移基板上设置的待转移芯片能够与驱动基板上设置的薄膜晶体管进行电连接。整个方法操作简单,容易实现。
159.需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
160.以上所述仅是本公开的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
再多了解一些

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