CN106711175B - 柔性基板剥离方法 - Google Patents

柔性基板剥离方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106711175B
CN106711175B CN201611151941.0A CN201611151941A CN106711175B CN 106711175 B CN106711175 B CN 106711175B CN 201611151941 A CN201611151941 A CN 201611151941A CN 106711175 B CN106711175 B CN 106711175B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
monocrystalline silicon
ion implantation
flexible substrate
silicon wafer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611151941.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106711175A (zh
Inventor
王选芸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd filed Critical Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority to CN201611151941.0A priority Critical patent/CN106711175B/zh
Publication of CN106711175A publication Critical patent/CN106711175A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106711175B publication Critical patent/CN106711175B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/1201—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/80—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass using temporary substrates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

本发明提供一种柔性基板剥离方法，包括以下步骤。对单晶硅片表面进行氧化，以获取第一氧化层。对单晶硅片进行第一次离子注入，以将离子注入单晶硅片中。利用第一氧化层，将注入离子的单晶硅片与玻璃基板进行低温键合，以获取键合片。对键合片进行退火处理，以使单晶硅片上的预设厚度的单晶硅层留在玻璃基板表面；对退火处理后的键合片进行第二次离子注入，以获取原始基板。在原始基板表面完成AMOLED工艺，以获得柔性基板。对柔性基板利用激光进行加温，使柔性基板与玻璃基板剥离开。上述方法利用激光产生的热量来剥离柔性基板，可有效提升产品良率。

Description

柔性基板剥离方法
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种柔性基板剥离方法。
背景技术
所谓柔性显示，它是一种在柔性材料构成的基板表面制备器件的方法。随着科技的不断更新与发展，采用柔性基板制成的可弯曲的柔性器件有望成为下一代光电子器件的主流设备，如显示器、芯片、电路、电源、传感器等柔性器件可以实现传统光电子器件所不能实现的功能，成本或用户体验的优势。如柔性有源矩阵有机发光二极体面板(Active-matrix organic light emitting diode，简称AMOLED)，需要在硬质基板表面先制备或吸附柔性基板，继而进行器件制备后再将柔性基板从硬质基板上剥离。因此，如何将柔性基板与硬质基板的有效剥离是生产柔性器件的关键技术之一。
目前主流的柔性AMOLED剥离方式是采用激光烧蚀的方式进行，即在聚合物柔性基板和硬质玻璃基板的界面施加高强度的激光，烧蚀界面层的聚合物，从而实现柔性和硬质基板的剥离。但是，激光的高能量，在剥离的过程中产生的大量的热量会对柔性显示膜造成较大的损坏，在应用过程对产品的良率造成较大的威胁。
发明内容
本发明提供一种柔性基板剥离方法，用以解决现有技术中使用激光剥离的过程中，产生的热量造成柔性基板损坏造成良率不高的技术问题。
本发明提供一种柔性基板剥离方法，包括：
对单晶硅片表面进行氧化，以获取第一氧化层；
对单晶硅片进行第一次离子注入，以将离子注入单晶硅片中；
利用第一氧化层，将注入离子的单晶硅片与玻璃基板进行低温键合，以获取键合片；
对键合片进行退火处理，以使单晶硅片上的预设厚度的单晶硅层留在玻璃基板表面；
对退火处理后的键合片进行第二次离子注入，以获取原始基板；
在原始基板表面完成AMOLED工艺，以获得柔性基板；
对柔性基板利用激光进行加温，使柔性基板与玻璃基板剥离开。
进一步的，对退火处理后的键合片进行第二次离子注入，以获取原始基板，具体包括：
在单晶硅层表面沉积第二氧化层；
对单晶硅层进行第二次离子注入，以获取原始基板。
进一步的，预设厚度为500nm-2μm。
进一步的，退火处理的退火温度为300℃-600℃。
进一步的，第一氧化层为二氧化硅层。
进一步的，第一氧化层的厚度为100nm-300nm。
进一步的，第一次离子注入的剂量范围为5×1016/cm2-5×1018/cm2。
进一步的，第一次离子注入和第二次离子注入为氢离子注入或氦离子注入。
进一步的，在原始基板表面完成AMOLED工艺，以获得柔性基板，具体包括：
在原始基板上涂布磷脂酰肌醇PI，以获取PI基板；
在PI基板表面蒸镀有机发光二极管OLED，以获得柔性基板。
进一步的，PI基板的厚度为1μm-10μm。
本发明提供的柔性基板剥离方法，先在单晶硅片表面生长一层薄的第一氧化层，在与玻璃基板键合前进行第一次离子注入，使第一次离子注入的离子注入硅晶格中。然后经适当温度退火使单晶硅片中注入的离子附近形成微空腔，以使该单晶硅片中的单晶硅层剥离开，仅有一部分单晶硅层留在玻璃基板表面。再次对留在玻璃基板表面的单晶硅层进行第二次离子注入，并将其作为后续柔性基板的离形层。在完成AMOLED的制作后，利用激光产生的热量使第二次离子注入的离子产生的微空腔发生离形，最终实现柔性基板和玻璃基板的分离。利用激光产生的热量来剥离柔性基板，可有效提升产品良率。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为本发明实施例提供的柔性基板剥离方法的流程示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参考图1，本发明实施例提供一种柔性基板剥离方法，包括：
步骤101，对单晶硅片表面进行氧化，以获取第一氧化层。将单晶硅片表面清理干净，通过热氧化的方法在其表面氧化一层第一氧化层，优选的，第一氧化层为SiO2，第一氧化层的厚度在100-300nm之间。
步骤102，对单晶硅片进行第一次离子注入，以将离子注入单晶硅片中。通过离子注入的方式将离子注入硅晶格中，第一次离子注入为氢离子注入或氦离子注入。氢离子注入的剂量范围为5×1016/cm2-5×1018/cm2。
步骤103，利用第一氧化层，将注入离子的单晶硅片与玻璃基板进行低温键合，以获取键合片。利用第一氧化层，实现单晶硅片与玻璃基板的低温键合。单晶硅片与玻璃基板键合的目的在于后续柔性AMOLED制作的整个工艺需要在玻璃基板这种硬质基底上完成。第一氧化层优选为二氧化硅层。键合的温度范围为200℃-600℃。
步骤104，对键合片进行退火处理，以使单晶硅片上的预设厚度的单晶硅层留在玻璃基板表面。对键合片进行退火处理，使单晶硅层在H分布峰值处分离，单晶硅片上预设厚度的单晶硅层留在玻璃基板表面，剩余的单晶硅层部分可以继续重复使用。退火处理的退火温度在300℃-600℃，预设厚度为500nm～2μm。
步骤105，对退火处理后的键合片进行第二次离子注入，以获取原始基板。第二次离子注入为氢离子注入或氦离子注入。在本发明一个具体实施例中，可直接在留在玻璃基板上的单晶硅层表面直接注入氢离子或氦离子。在本发明另一个具体实施例中，可先在玻璃基板上的单晶硅层表面沉积一层二氧化硅，增强粘附力。
步骤106，在原始基板表面完成AMOLED工艺，以获得柔性基板。
在本发明一个具体实施例中，本步骤具体包括：在原始基板上涂布磷脂酰肌醇(Phosphatidylinositols，简称PI)，以获取PI基板。优选的，PI基板的厚度为1μm-10μm。然后在PI基板表面蒸镀有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)，以完成AMOLED工艺，从而获得柔性基板。
步骤107，对柔性基板利用激光进行加温，使柔性基板与玻璃基板剥离开。在本发明一个具体实施例中，对柔性基板利用激光进行加温，利用激光产生的热量使注入氢离子的微空腔发生离形，即使H离子形成的空洞或者点缺陷位置内压力升高，产生气泡，从而实现柔性基板和玻璃基板的剥离。
上述方法在单晶硅片中注入氢离子(或氦离子)，以使当H离子进入单晶硅片中时，H离子打破Si-Si键，在单晶硅片中形成点缺陷，并有部分Si形成Si-H键。这些点缺陷在加温情况下重叠形成多重空洞，同时有氢原子放出，因此会在空洞处形成氢气。随着温度升高，空洞内氢气压力增大，空洞会不断向外膨胀，从而发生剥离。剥离出来的留在玻璃基板表面的单晶硅层通过再次注入氢离子(或氦离子)，该再次注入氢离子(或氦离子)的单晶硅层可作为柔性基板的离形层。在完成AMOLED的制作后，对柔性基板利用激光进行加温，利用激光产生的热量使H离子形成的空洞或者点缺陷位置内压力升高，发生气泡，实现柔性基板和玻璃基板的剥离。
本发明提供的柔性基板剥离方法，先在单晶硅片表面生长一层薄的第一氧化层，在与玻璃基板键合前进行第一次离子注入，使第一次离子注入的离子注入硅晶格中。然后经适当温度退火使单晶硅片中注入的离子附近形成微空腔，以使该单晶硅片中的单晶硅层剥离开，仅有一部分单晶硅层留在玻璃基板表面。再次对留在玻璃基板表面的单晶硅层进行第二次离子注入，并将其作为后续柔性基板的离形层。在完成AMOLED的制作后，利用激光产生的热量使第二次离子注入的离子产生的微空腔发生离形，最终实现柔性基板和玻璃基板的分离。利用激光产生的热量来剥离柔性基板，可有效提升产品良率。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种柔性基板剥离方法，其特征在于，包括：对单晶硅片表面进行氧化，以获取第一氧化层；对所述单晶硅片进行第一次离子注入，以将离子注入所述单晶硅片中；利用所述第一氧化层，将注入所述离子的所述单晶硅片与玻璃基板进行低温键合，以获取键合片；对所述键合片进行退火处理，以使所述单晶硅片上的预设厚度的单晶硅层留在所述玻璃基板表面；对退火处理后的所述键合片进行第二次离子注入，以获取原始基板，第二次离子注入为氢离子注入或氦离子注入；在所述原始基板形成有单晶硅层的一面完成AMOLED工艺，以获得柔性基板；对所述柔性基板利用激光进行加温，使所述柔性基板与所述玻璃基板剥离开。
2.根据权利要求1所述的柔性基板剥离方法，其特征在于，对退火处理后的所述键合片进行第二次离子注入，以获取原始基板，具体包括：在所述单晶硅层表面沉积第二氧化层；对所述单晶硅层进行第二次离子注入，以获取原始基板。
3.根据权利要求1所述的柔性基板剥离方法，其特征在于，所述预设厚度为500nm-2μm。
4.根据权利要求1所述的柔性基板剥离方法，其特征在于，所述退火处理的退火温度为300℃-600℃。
5.根据权利要求1所述的柔性基板剥离方法，其特征在于，所述第一氧化层为二氧化硅层。
6.根据权利要求1所述的柔性基板剥离方法，其特征在于，所述第一氧化层的厚度为100nm-300nm。
7.根据权利要求1所述的柔性基板剥离方法，其特征在于，所述第一次离子注入的剂量范围为5×1016/cm2-5×1018/cm2。
8.根据权利要求2所述的柔性基板剥离方法，其特征在于，所述第一次离子注入为氢离子注入或氦离子注入。
9.根据权利要求1-7任一所述的柔性基板剥离方法，其特征在于，在所述原始基板形成有单晶硅层的一面完成AMOLED工艺，以获得柔性基板，具体包括：在所述原始基板形成有单晶硅层的一面上涂布磷脂酰肌醇PI，以获取PI基板；在所述PI基板表面蒸镀有机发光二极管OLED，以获得所述柔性基板。
10.根据权利要求9所述的柔性基板剥离方法，其特征在于，所述PI基板的厚度为1μm-10μm。
CN201611151941.0A 2016-12-14 2016-12-14 柔性基板剥离方法 Active CN106711175B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611151941.0A CN106711175B (zh) 2016-12-14 2016-12-14 柔性基板剥离方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611151941.0A CN106711175B (zh) 2016-12-14 2016-12-14 柔性基板剥离方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106711175A CN106711175A (zh) 2017-05-24
CN106711175B true CN106711175B (zh) 2020-06-16

Family

ID=58935772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611151941.0A Active CN106711175B (zh) 2016-12-14 2016-12-14 柔性基板剥离方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106711175B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109791319B (zh) * 2017-07-10 2022-05-17 深圳市柔宇科技股份有限公司 柔性基板的剥离方法和剥离设备
CN107326435A (zh) * 2017-07-28 2017-11-07 西安交通大学 一种生长GaN的SiC衬底的剥离方法
CN111799366B (zh) * 2020-06-29 2021-09-21 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种异质衬底薄膜的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101164159A (zh) * 2005-04-25 2008-04-16 康宁股份有限公司 柔性显示基板
CN102945795A (zh) * 2012-11-09 2013-02-27 湖南红太阳光电科技有限公司 一种宽禁带半导体柔性衬底的制备方法
CN105702625A (zh) * 2016-04-12 2016-06-22 武汉华星光电技术有限公司 柔性基板的剥离方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100330731A1 (en) * 2009-06-27 2010-12-30 Twin Creeks Technologies, Inc. Method to form a thin semiconductor lamina adhered to a flexible substrate

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101164159A (zh) * 2005-04-25 2008-04-16 康宁股份有限公司 柔性显示基板
CN102945795A (zh) * 2012-11-09 2013-02-27 湖南红太阳光电科技有限公司 一种宽禁带半导体柔性衬底的制备方法
CN105702625A (zh) * 2016-04-12 2016-06-22 武汉华星光电技术有限公司 柔性基板的剥离方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106711175A (zh) 2017-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101785086B (zh) 显示装置的制造方法和叠层构造体
JP5296281B2 (ja) 脆弱化された基板およびそのような基板の製造方法
TWI324357B (en) Method for the manufacture of substrates, in particular for the optical, electronic or optoelectronic areas, and the substrate obtained in accordance with the said method
JP6591629B2 (ja) 樹脂フィルムの剥離方法及び装置、電子デバイスの製造方法並びに有機ｅｌ表示装置の製造方法
CN104078407A (zh) 薄膜和制造薄膜的方法
CN106711175B (zh) 柔性基板剥离方法
WO2005124865A1 (ja) 貼り合わせウェーハの製造方法
KR20100027526A (ko) 박막 소자 제조방법
TWI492275B (zh) The method of manufacturing the bonded substrate
EP1993127A3 (en) Manufacturing method of soi substrate and manufacturing method of semiconductor device
WO2007091639A1 (ja) Ｓｏｉ基板の製造方法
JP2009516863A (ja) 複数の薄膜部品を含むスクリーン形の可撓性電子デバイスを製造する方法
JP2006049911A (ja) 単層および多層の単結晶シリコンおよびシリコンデバイスをプラスチック上に犠牲ガラスを用いて製造する方法
TW200416813A (en) Method of producing SOI wafer and SOI wafer
JP2017508280A (ja) 層状半導体構造体の製造方法
CN105957831A (zh) 一种用于制造支撑衬底上的单晶材料薄层结构的方法
WO2018152889A1 (zh) 一种柔性基板的制备方法
SG139678A1 (en) Method for producing bonded wafer
WO2010023816A1 (ja) Ｓｏｉウェーハの製造方法およびｓｏｉウェーハ
JP2013175787A5 (zh)
JP2010118638A (ja) 薄膜素子の製造方法
TW201140662A (en) Method for the preparation of a multi-layered crystalline structure
TW200818255A (en) Method of producing bonded wafer
CN108367973A (zh) 蓝宝石复合基材及其制造方法
WO2008139684A1 (ja) Ｓｏｉ基板の製造方法及びｓｏｉ基板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant