CN111564393B - 一种led芯片的转移方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种LED芯片的转移方法，在芯片制备或晶圆级封装过程中，通过在目标基板设定若干个键合单元；各所述键合单元以单个LED芯粒的P型电极垫和N型电极垫的位置关系作为基准，分别形成第一键合区和第二键合区，并在所述第二键合区周边预留一备用区域。并通过定位所述晶圆上的LED芯粒的转移起点和所述目标基板上的键合单元起始点，确定预转移芯粒和预键合单元；所述预转移芯粒的P型电极垫和N型电极垫可分别与所述预键合单元的第一键合区和第二键合区对位重合；在所有预转移芯粒的P型电极垫和N型电极垫，或在所有预键合单元的第一键合区和第二键合区，形成金属键合层；然后，通过转移工艺对位键合实现所有LED芯粒的转移。

Description

一种LED芯片的转移方法
技术领域
本发明涉及发光二极管领域，尤其涉及一种LED芯片的转移方法。
背景技术
在LED芯片制造和晶圆级封装的过程中，由于产品的尺寸要求，往往会涉及到批量性转移LED芯片的需求。针对LED封装时，在较大尺寸LED芯片转移时，通常采用机械手(吸笔)将一颗颗芯片转移至指定位置，采用机械手(吸笔)将一颗颗芯片转移至指定位置的方法，由于芯片属于微粒，会导致转移效率比较低，且很难保证每一颗LED芯粒对位效果一致，特别是当LED芯片尺寸持续变小时，这种常规的LED芯片转移方法已不再适用。
在LED芯片制作时，通常通过将LED芯片外延薄膜转移至一基板上改善LED芯片的光电热性能，当采用将LED芯片外延薄膜转移至一基板上时，需要将LED有源区定向转移至相应的键合区域，目前一般要求LED芯粒与键合区域等周期设计，才可以实现对位键合。然而，在LED芯片制造过程中，由于目标基板自身特性的要求可能造成LED芯粒的周期和预键合单元的周期不一致，通常选择刻蚀掉多余的发光层将LED芯片的周期做成与预键合单元周期一致，但如此牺牲一部分LED发光区面积，势必会造成生产成本的浪费。
有鉴于此，本发明人专门设计了一种LED芯片的转移方法，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED芯片的转移方法，以解决现有技术中因目标基板面积与晶圆面积不兼容所引发的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种LED芯片的转移方法，所述转移方法包括如下步骤：
S01、提供一含有若干个LED芯粒的晶圆，所述LED芯粒层叠于衬底；各所述LED芯粒呈阵列分布，且各所述LED芯粒包括外延层、层叠于所述外延层表面且呈水平布设的P型电极垫和N型电极垫；
S02、提供一目标基板，所述目标基板包括若干个键合单元；各所述键合单元以单个LED芯粒的P型电极垫和N型电极垫的位置关系作为基准，分别形成第一键合区和第二键合区，并在所述第一键合区和第二键合区的至少一者的周边预留一备用区域；
S03、定位所述晶圆上的LED芯粒的转移起点和所述目标基板上的键合单元起始点，确定预转移芯粒和预键合单元；所述预转移芯粒的P型电极垫和N型电极垫可分别与所述预键合单元的第一键合区和第二键合区对位重合；在所有预转移芯粒的P型电极垫和N型电极垫，或在所有预键合单元的第一键合区和第二键合区，形成金属键合层；
S04、将所述预转移芯粒中的首位芯粒的P型电极垫和N型电极垫分别与所述第一键合单元的第一键合区和第二键合区进行对位；
S05、通过转移工艺，将所述预转移芯粒对位键合至所述目标基板所对应的预键合单元；
S06、对所述晶圆以一个LED芯粒为基准向后移位，对所述目标基板以一个键合单元为基准向后移位，并重新定位起点对所述LED芯粒和键合单元进行排列；
S07、重复上述步骤S03至步骤S05，使所述目标基板的所有键合单元均已键合有所述LED芯粒；
S08、提供另一目标基板，并执行步骤S02至步骤S06，完成所述晶圆上的所有LED芯粒的转移。
优选地，所述第一键合区和/或第二键合区的水平宽度是备用区域的水平宽度的整数倍；或所述备用区域的水平宽度是所述第一键合区和/或第二键合区的水平宽度的整数倍。
优选地，所述备用区域作为电极引出区，并与邻近的所述第一键合区或第二键合区电连接，用于与外部电路电性连接。
优选地，将上述转移方法用于实现LED芯片的发光结构转移至目标基板，则所述步骤S05包括：
S05-1、对所述预转移芯粒进行透光处理；
S05-2、通过激光照射并剥离所述预转移芯粒，并将其键合至所述目标基板所对应的预键合单元。
优选地，所述步骤S05-1包括对所述晶圆上除预转移芯粒以外的其余 LED芯粒进行掩膜。
优选地，所述步骤S05-1包括在所述衬底背离所述LED芯粒的一侧表面做挡光材料图形化，使所述预转移芯粒所在的衬底区域透光，所述衬底的其余区域均覆盖有所述挡光材料。
优选地，所述步骤S05-2包括：通过调节激光的功率密度和光斑尺寸，逐个剥离所述预转移芯粒，并依次将其键合至所述目标基板所对应的预键合单元。
优选地，各所述LED芯粒包括沿所述衬底表面依次层叠设置的第一型半导体层、有源区和第二型半导体层，所述第一型半导体层与所述N型电极垫欧姆接触，所述第二型半导体层与所述P型电极垫欧姆接触。
优选地，所述衬底包括蓝宝石衬底，各所述LED芯粒包括在所述蓝宝石衬底上生长的InAlGaN基蓝绿光或紫外LED芯粒。
优选地，所述衬底包括透明临时衬底，各所述LED芯粒包括转移至所述透明临时衬底上的GaAs或InP基的LED芯粒，且用于键合各所述LED芯粒与所述透明临时衬底的材料对激光具有释放作用。
优选地，上述转移方法用于实现将LED芯片转移至目标基板，包括将 LED芯片转移至目标基板的晶圆级封装工艺及在LED芯片制造的某一道转移工序等。
优选地，所述金属键合层包括Au、In、Ni、Sn、Ag、Cu中的一种或者至少两种金属形成的合金。
经由上述的技术方案可知，本发明提供的LED芯片的转移方法，首先通过在目标基板设定若干个键合单元；各所述键合单元以单个LED芯粒的P 型电极垫和N型电极垫的位置关系作为基准，分别形成第一键合区和第二键合区，并在所述第一键合区和第二键合区的至少一者的周边预留一备用区域。并通过定位所述晶圆上的LED芯粒的转移起点和所述目标基板上的键合单元起始点，确定预转移芯粒和预键合单元；所述预转移芯粒的P型电极垫和 N型电极垫可分别与所述预键合单元的第一键合区和第二键合区对位重合；在所有预转移芯粒的P型电极垫和N型电极垫，或在所有预键合单元的第一键合区和第二键合区，形成金属键合层；然后，通过转移工艺，将所述预转移芯粒对位键合至所述目标基板所对应的预键合单元，最终实现所有LED芯粒的转移。
该LED芯片的转移方法，能用于实现LED芯片的发光结构转移至目标基板，特别是目标基板面积与晶圆面积不一致的情况，可最大化地利用LED 晶圆的发光区，最大限度地制备LED芯粒，进一步避免生产成本的浪费。其次，该转移方法通过选择性转移的方法将LED芯粒对准键合至目标基板，只需结合转移工艺，如掩膜、激光剥离和对位键合等工艺，即可实现所有LED 芯粒的转移，其转移效率高，且操作简便、定位精准，便于生产化。
该LED芯片的转移方法，能用于实现将LED芯片批量转移至目标基板包括将LED芯片转移至目标基板的晶圆级封装工艺及在LED芯片制造的某一道转移工序等，主要优点为保证LED外延片上产出尽量多的LED芯粒阵列，发光层利用率最大化，解决LED芯粒与预键合单元周期不一致时，分多次转移工艺将全部芯粒转移至目标基板；其转移效率高，且操作简便、定位精准，便于生产化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的LED芯片的转移方法流程示意图；
图2为本发明实施例所提供的仅在第二键合区的周边预留一备用区域且第一键合区和第二键合区的水平宽度均是备用区域的水平宽度的一倍时的转移方法流程示意图；
图3为本发明实施例所提供的晶圆的结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的仅在第二键合区的周边预留一备用区域且第一键合区和第二键合区的水平宽度均是备用区域的水平宽度的一倍时的目标基板的结构示意图；
图5.1至图5.3为本发明实施例所提供的仅在第二键合区的周边预留一备用区域且第一键合区和第二键合区的水平宽度均是备用区域的水平宽度的一倍时的转移方法的过程示意图；
图中符号说明：1、晶圆，10、LED芯粒，11、衬底，12、P型电极垫， 13、N型电极垫，2、目标基板，20、键合单元，21、备用区域，22、第一键合区，23、第二键合区。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清晰，下面结合附图对本发明的内容作进一步说明。本发明不局限于该具体实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种LED芯片的转移方法，所述转移方法包括如下步骤：
S01、提供一含有若干个LED芯粒的晶圆，所述LED芯粒层叠于衬底；各所述LED芯粒呈阵列分布，且各所述LED芯粒包括外延层、层叠于所述外延层表面且呈水平布设的P型电极垫和N型电极垫；
各所述LED芯粒包括沿所述衬底表面依次层叠设置的第一型半导体层、有源区和第二型半导体层，所述第一型半导体层与所述N型电极垫欧姆接触，所述第二型半导体层与所述P型电极垫欧姆接触。
本实施例中不限定LED芯粒的具体结构，只要是现有技术中P、N电极呈水平结构的任意形式的LED芯粒即可，本实施例亦不提供晶圆中LED芯粒的具体制作方法。
可以提供一蓝宝石(Sapphire)衬底，然后在蓝宝石衬底上生长GaN基 LED外延片，用于生长的InAlGaN基蓝绿光或紫外LED芯粒。按照常规工艺完成LED芯粒，LED芯粒具体包括：衬底、LED外延层以及两个焊线电极PAD，也即P型电极垫和N型电极垫。其中，外延层包括第一型半导体层、有源区和第二型半导体层。所述第一型半导体层为N型(Al)GaN层，第二型半导体层为P型GaN层。需要说明的是，本实施例中P型半导体层-GaN层和N型半导体层-(Al)GaN层可以互换，本实施例中对此不作限定。至此，晶圆已经完成了深度(DE)刻蚀，使每个LED外延层彼此独立，相互隔离。
可选地，衬底包括透明临时衬底，各所述LED芯粒包括转移至所述透明临时衬底上的GaAs或InP基的LED芯粒，且用于键合各所述LED芯粒与所述透明临时衬底的材料对激光具有释放作用。
S02、提供一目标基板，所述目标基板包括若干个键合单元；各所述键合单元以单个LED芯粒的P型电极垫和N型电极垫的位置关系作为基准，分别形成第一键合区和第二键合区，并在所述第一键合区和第二键合区的至少一者的周边预留一备用区域；
本实施例中不限定晶圆、目标基板、芯粒单元、P型电极垫、N型电极垫以及各所述键合单元的具体面积。
优选地，所述第一键合区22和/或第二键合区23的水平宽度是备用区域 21的水平宽度的整数倍；或所述备用区域21的水平宽度是所述第一键合区 22和/或第二键合区23的水平宽度的整数倍。
S03、定位所述晶圆上的LED芯粒的转移起点和所述目标基板上的键合单元起始点，确定预转移芯粒和预键合单元；所述预转移芯粒的P型电极垫和N型电极垫可分别与所述预键合单元的第一键合区和第二键合区对位重合；在所有预转移芯粒的P型电极垫和N型电极垫，或在所有预键合单元的第一键合区和第二键合区，形成金属键合层；
所述P型电极垫12和N型电极垫13与相应半导体层接触的材质可以是铝Al，氧化铟锡(ITO)，银Ag，镍Ni，钛Ti，铑Rh，钯Pd，铂Pt等其中一种或多种金属的叠层结构，本实施例中对此不作限定。
所述金属键合层包括但不限于Au、In、Ni、Sn、Ag、Cu中的一种或者至少两种金属形成的合金。
S04、将所述预转移芯粒中的首位芯粒的P型电极垫和N型电极垫分别与所述第一键合单元的第一键合区和第二键合区进行对位；
S05、通过转移工艺，将所述预转移芯粒对位键合至所述目标基板所对应的预键合单元；
S06、对所述晶圆以一个LED芯粒为基准向后移位，对所述目标基板以一个键合单元为基准向后移位，并重新定位起点对所述LED芯粒和键合单元进行排列；
S07、重复上述步骤S03至步骤S05，使所述目标基板的所有键合单元均已键合有所述LED芯粒；
S08、提供另一目标基板，并执行步骤S02至步骤S06，完成所述晶圆上的所有LED芯粒的转移。
当将上述转移方法用于实现LED芯片的发光结构转移至目标基板，所述目标基板为导电基板时；则可以通过如下方式实现转移：
S05-1、对所述预转移芯粒进行透光处理；
S05-2、通过激光照射并剥离所述预转移芯粒，并将其键合至所述导电基板所对应的预键合单元；
可选地，所述步骤S05-1包括对所述晶圆上除预转移芯粒以外的其余 LED芯粒进行掩膜。或，所述步骤S05-1包括在所述衬底背离所述LED芯粒的一侧表面做挡光材料图形化，使所述预转移芯粒所在的衬底区域透光，所述衬底的其余区域均覆盖有所述挡光材料；
可选地，步骤S05-2包括：通过调节激光的功率密度和光斑尺寸，逐个剥离所述预转移芯粒，并依次将其键合至所述目标基板所对应的预键合单元。
当将上述转移方法用于实现将LED芯片转移至目标基板，包括将LED 芯片转移至目标基板的晶圆级封装工艺及在LED芯片制造的某一道转移工序等；当用于实现其晶圆级封装工艺时，只要通过显微镜实现预对准后施压键合即可实现其转移。
本实施例提供了在第二键合区23的周边预留一备用区域21且第一键合区22和第二键合区23的水平宽度均是备用区域的水平宽度的一倍时的转移方法，如图2所示，则所述转移方法具体如下：
S01、如图3所示，提供一含有若干个LED芯粒10的晶圆1，所述LED 芯粒10层叠于衬底11；各所述LED芯粒10呈阵列分布，且各所述LED芯粒10包括外延层、层叠于所述外延层表面且呈水平布设的P型电极垫12和 N型电极垫13；
各所述LED芯粒包括沿所述衬底表面依次层叠设置的第一型半导体层、有源区和第二型半导体层，所述第一型半导体层与所述N型电极垫欧姆接触，所述第二型半导体层与所述P型电极垫欧姆接触。
本实施例中不限定LED芯粒的具体结构，只要是现有技术中P、N电极呈水平结构的任意形式的LED芯粒即可，本实施例亦不提供晶圆中LED芯粒的具体制作方法。
可选的，可以提供一蓝宝石(Sapphire)衬底11，然后在蓝宝石衬底上生长GaN基LED外延片，按照常规工艺完成LED芯粒，LED芯粒具体包括：衬底11、LED外延层以及两个焊线电极PAD，也即P型电极垫12和N型电极垫13。其中，外延层包括第一型半导体层、有源区和第二型半导体层。所述第一型半导体层为N型(Al)GaN层，第二型半导体层为P型GaN层。需要说明的是，本实施例中P型半导体层-GaN层和N型半导体层-(Al)GaN层可以互换，本实施例中对此不作限定。至此，晶圆1已经完成了深度(DE)刻蚀，使每个LED外延层彼此独立，相互隔离。
可选地，衬底包括透明临时衬底，各所述LED芯粒包括转移至所述透明临时衬底上的GaAs或InP基的LED芯粒，且用于键合各所述LED芯粒与所述透明临时衬底的材料对激光具有释放作用。
S02、如图4所示，提供一目标基板2，所述目标基板2包括若干个键合单元20；各所述键合单元20以单个LED芯粒的P型电极垫12和N型电极垫13的位置关系作为基准，分别形成第一键合区22和第二键合区23，并在所述第二键合区23的周边预留一备用区域21；且所述第一键合区22和/或第二键合区23的水平宽度是备用区域21的水平宽度的一倍；
本实施例中，所述备用区域21作为电极引出区，与所述第二键合区23 电连接。
本实施例中不限定晶圆1、目标基板2、芯粒单元、P型电极垫12、N 型电极垫13以及各所述键合单元20的具体面积。
S03、定位所述晶圆上的LED芯粒的转移起点和所述目标基板上的键合单元起始点，确定预转移芯粒和预键合单元，如图5.1所示，将所述晶圆1 上所有排布在3n-2(n＝1，2，3…)的LED芯粒选定为预转移芯粒，且将所述目标基板2上所有排布在2n-1(n＝1，2，3…)的键合单元作为预键合单元；所述预转移芯粒的P型电极垫12和N型电极垫13可分别与所述预键合单元的第一键合区22和第二键合区23对位重合；在所有预转移芯粒的P 型电极垫12和N型电极垫13，或在所有预键合单元的第一键合区22和第二键合区23，形成金属键合层；
所述P型电极垫12和N型电极垫13与相应半导体层接触的材质可以是铝Al，氧化铟锡(ITO)，银Ag，镍Ni，钛Ti，铑Rh，钯Pd，铂Pt等其中一种或多种金属的叠层结构，本实施例中对此不作限定。
所述金属键合层包括但不限于Au、In、Ni、Sn、Ag、Cu中的一种或者至少两种金属形成的合金。
S04、将所述预转移芯粒中的首位芯粒的P型电极垫12和N型电极垫 13分别与所述第一键合单元的第一键合区22和第二键合区23进行对位；
S05、通过转移工艺，将所述预转移芯粒对位键合至所述目标基板2所对应的预键合单元；
可选地，步骤S05-2包括：通过调节激光的功率密度和光斑尺寸，逐个剥离所述预转移芯粒，并依次将其键合至所述目标基板所对应的预键合单元。
S06、如图5.2所示，对所述晶圆1以一个LED芯粒为基准向后移位，对所述目标基板2以一个键合单元为基准向后移位，并重新定位起点对所述 LED芯粒和键合单元进行排列；
S07、重复上述步骤S03至步骤S05，使所述目标基板2的所有键合单元均已键合有所述LED芯粒；
S08、如图5.3所示，提供另一目标基板2，并执行步骤S02至步骤S06，完成所述晶圆1上的所有LED芯粒的转移。
当将上述转移方法用于实现LED芯片的发光结构转移至目标基板，所述目标基板为导电基板时；则可以通过如下方式实现转移：
S05-1、对所述预转移芯粒进行透光处理；
S05-2、通过激光照射并剥离所述预转移芯粒，并将其键合至所述导电基板所对应的预键合单元。
可选地，所述步骤S05-1包括对所述晶圆上除预转移芯粒以外的其余 LED芯粒进行掩膜。或，所述步骤S05-1包括在所述衬底背离所述LED芯粒的一侧表面做挡光材料图形化，使所述预转移芯粒所在的衬底区域透光，所述衬底的其余区域均覆盖有所述挡光材料。
当将上述转移方法用于实现将LED芯片转移至目标基板，包括将LED 芯片转移至目标基板的晶圆级封装工艺及在LED芯片制造的某一道转移工序等；当用于实现其晶圆级封装工艺时，只要通过显微镜实现预对准后施压键合即可实现其转移。
在上述技术方案的基础上，在本申请的其他实施例中，还可在第一键合区的周边预留一备用区域，所述备用区域作为电极引出区，与所述第一键合区电连接，且目标基板为导电基板；只要满足前述的范围和要求，并参照上述实施例进行适应性改变即可，本申请在此不做穷举。
在上述技术方案的基础上，在本申请的其他实施例中，还可同时在第一键合区和第二键合区的周边预留一备用区域，所述备用区域作为电极引出区，与所述第一键合区电连接；只要满足前述的范围和要求，并参照上述实施例进行适应性改变即可，本申请在此不做穷举。
经由上述的技术方案可知，本实施例提供的LED芯片的转移方法，首先通过在目标基板2设定若干个键合单元20；各所述键合单元以单个LED芯粒的P型电极垫12和N型电极垫13的位置关系作为基准，分别形成第一键合区22和第二键合区23，并在所述第二键合区23周边预留一备用区域21。并通过定位所述晶圆上的LED芯粒的转移起点和所述目标基板上的键合单元起始点，确定预转移芯粒和预键合单元；所述预转移芯粒的P型电极垫12 和N型电极垫13可分别与所述预键合单元的第一键合区22和第二键合区23 对位重合；在所有预转移芯粒的P型电极垫12和N型电极垫13，或在所有预键合单元的第一键合区22和第二键合区23，形成金属键合层；然后，通过转移工艺，将所述预转移芯粒对位键合至所述目标基板所对应的预键合单元，最终实现所有LED芯粒的转移。
该LED芯片的转移方法，能用于实现LED芯片的发光结构转移至目标基板，特别是目标基板面积与晶圆面积不一致的情况，可最大化地利用LED 晶圆的发光区，最大限度地制备LED芯粒，进一步避免生产成本的浪费。其次，该转移方法通过选择性转移的方法将LED芯粒对准键合至目标基板，只需结合转移工艺，如掩膜、激光剥离和对位键合等工艺，即可实现所有LED 芯粒的转移，其转移效率高，且操作简便、定位精准，便于生产化。
该LED芯片的转移方法，能用于实现将LED芯片批量转移至目标基板包括将LED芯片转移至目标基板的晶圆级封装工艺及在LED芯片制造的某一道转移工序等，主要优点为保证LED外延片上产出尽量多的LED芯粒阵列，发光层利用率最大化，解决LED芯粒与预键合单元周期不一致时，分多次转移工艺将全部芯粒转移至目标基板；其转移效率高，且操作简便、定位精准，便于生产化。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
还需要说明的是，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，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，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。

Claims (9)

1.一种LED芯片的转移方法，其特征在于，所述转移方法包括如下步骤：
S01、提供一含有若干个LED芯粒的晶圆，所述LED芯粒层叠于衬底；各所述LED芯粒呈阵列分布，且各所述LED芯粒包括外延层、层叠于所述外延层表面且呈水平布设的P型电极垫和N型电极垫；
S02、提供一目标基板，所述目标基板包括若干个键合单元；各所述键合单元以单个LED芯粒的P型电极垫和N型电极垫的位置关系作为基准，分别形成第一键合区和第二键合区，并在所述第一键合区和第二键合区的至少一者的周边预留一备用区域；
S03、定位所述晶圆上的LED芯粒的转移起点和所述目标基板上的键合单元起始点，确定预转移芯粒和预键合单元；所述预转移芯粒的P型电极垫和N型电极垫可分别与所述预键合单元的第一键合区和第二键合区对位重合；在所有预转移芯粒的P型电极垫和N型电极垫，或在所有预键合单元的第一键合区和第二键合区，形成金属键合层；
S04、将所述预转移芯粒中的首位芯粒的P型电极垫和N型电极垫分别与第一键合单元的第一键合区和第二键合区进行对位；
S05、通过转移工艺，将所述预转移芯粒对位键合至所述目标基板所对应的预键合单元；
S06、对所述晶圆以一个LED芯粒为基准向后移位，对所述目标基板以一个键合单元为基准向后移位，并重新定位起点对所述LED芯粒和键合单元进行排列；
S07、重复上述步骤S03至步骤S05，使所述目标基板的所有键合单元均已键合有所述LED芯粒；
S08、提供另一目标基板，并执行步骤S02至步骤S06，完成所述晶圆上的所有LED芯粒的转移；
其中，所述第一键合区和/或第二键合区的水平宽度是备用区域的水平宽度的整数倍；或所述备用区域的水平宽度是所述第一键合区和/或第二键合区的水平宽度的整数倍；
所述备用区域作为电极引出区，并与邻近的所述第一键合区或第二键合区电连接，用于与外部电路电性连接。
2.根据权利要求1所述的LED芯片的转移方法，其特征在于，所述转移方法用于实现LED芯片的发光结构转移至目标基板，则所述步骤S05包括：
S05-1、对所述预转移芯粒进行透光处理；
S05-2、通过激光照射并剥离所述预转移芯粒，并将其键合至所述目标基板所对应的预键合单元。
3.根据权利要求2所述的LED芯片的转移方法，其特征在于，所述步骤S05-1包括对所述晶圆上除预转移芯粒以外的其余LED芯粒进行掩膜。
4.根据权利要求2所述的LED芯片的转移方法，其特征在于，所述步骤S05-1包括在所述衬底背离所述LED芯粒的一侧表面做挡光材料图形化，使所述预转移芯粒所在的衬底区域透光，所述衬底的其余区域均覆盖有所述挡光材料。
5.根据权利要求2所述的LED芯片的转移方法，其特征在于，所述步骤S05-2包括：通过调节激光的功率密度和光斑尺寸，逐个剥离所述预转移芯粒，并依次将其键合至所述目标基板所对应的预键合单元。
6.根据权利要求1至5任一项所述的LED芯片的转移方法，其特征在于，各所述LED芯粒包括沿所述衬底表面依次层叠设置的第一型半导体层、有源区和第二型半导体层，所述第一型半导体层与所述N型电极垫欧姆接触，所述第二型半导体层与所述P型电极垫欧姆接触。
7.根据权利要求6所述的LED芯片的转移方法，其特征在于，所述衬底包括蓝宝石衬底，各所述LED芯粒包括在所述蓝宝石衬底上生长的InAlGaN基蓝绿光或紫外LED芯粒。
8.根据权利要求6所述的LED芯片的转移方法，其特征在于，所述衬底包括透明临时衬底，各所述LED芯粒包括转移至所述透明临时衬底上的GaAs或InP基的LED芯粒，且用于键合各所述LED芯粒与所述透明临时衬底的材料对激光具有释放作用。
9.根据权利要求1所述的LED芯片的转移方法，其特征在于，所述转移方法用于实现将LED芯片转移至目标基板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114698401A (zh) * 2020-10-30 2022-07-01 京东方科技集团股份有限公司 发光二极管基板及其制作方法、显示装置
TWI766699B (zh) * 2021-05-25 2022-06-01 台灣愛司帝科技股份有限公司 轉移電子元件之方法
CN115172192B (zh) * 2022-09-09 2023-07-21 之江实验室 一种多芯粒晶圆级集成的混合键合方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020027253A (ko) * 2000-10-06 2002-04-13 이데이 노부유끼 소자 실장 방법
CN103647012A (zh) * 2013-12-20 2014-03-19 中国科学院半导体研究所 一种用于led的晶圆级封装的芯片转移方法
CN110752167A (zh) * 2018-07-23 2020-02-04 飞传科技股份有限公司 芯片转移的方法及其芯片转移系统
CN111128813A (zh) * 2020-01-20 2020-05-08 福州大学 一种μLED巨量转移方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10361337B2 (en) * 2017-08-18 2019-07-23 Intel Corporation Micro light-emitting diode (LED) display and fluidic self-assembly of same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020027253A (ko) * 2000-10-06 2002-04-13 이데이 노부유끼 소자 실장 방법
CN1349205A (zh) * 2000-10-06 2002-05-15 索尼株式会社 器件安装方法
CN103647012A (zh) * 2013-12-20 2014-03-19 中国科学院半导体研究所 一种用于led的晶圆级封装的芯片转移方法
CN110752167A (zh) * 2018-07-23 2020-02-04 飞传科技股份有限公司 芯片转移的方法及其芯片转移系统
CN111128813A (zh) * 2020-01-20 2020-05-08 福州大学 一种μLED巨量转移方法

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