CN112582294A - 微发光二极管晶粒的定位和去除方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微发光二极管晶粒定位和去除方法和设备,所述微发光二极管晶粒定位和去除方法包括:S1、获取衬底上的多个微发光二极管晶粒的测试文档,所述测试文档包括每一微发光二极管晶粒的相对坐标位置及光电性能测试结果;S2、依据所述光电性能测试结果,将每一微发光二极管晶粒标记为第一代码或者第二代码;S3、更新所述第一代码和所述第二代码至所述测试文档中;以及S4、读取更新后的所述测试文档中的所述第一代码,获得与所述第一代码对应的一个或多个微发光二极管晶粒的相对坐标位置;其中,所述第一代码和所述第二代码相异。
Description
技术领域
本发明涉及微发光二极管技术领域,尤其涉及一种微发光二极管晶粒定位和去除方法及设备。
背景技术
Micro LED是将发光二极管(Light Emitting Diode,LED)微缩化和矩阵化的产品,指的是在一个晶圆片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列,如LED显示屏每一个像素可定址、单独驱动点亮,可看成是户外LED显示屏的微缩版,将像素点距离从毫米级降低至微米级。它的优势在于既继承了无机LED的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点,又具有自发光无需背光源的特性,体积小、轻薄,还能轻易实现节能的效果。
如图1和图2所示,衬底10上GaN基的微LED晶粒(LED Die)11在外延生长和微LED晶粒工艺过程,微LED晶粒11的电性良率很难确保是100%。因此,在微LED晶粒11制作完成后,必须对微LED晶粒11进行光电性能测试,并挑选光电性能符合要求的微LED晶粒供应至后续制程中。其中,光电性能不符合要求的微LED晶粒12为异常微LED晶粒,光电性能符合要求的微LED晶粒11为正常的微LED晶粒。
目前,将衬底10上GaN基微LED单元蚀刻切割成多个微LED晶粒11,获取每个LED晶粒11的相对坐标位置,以及每个微LED晶粒11经过光电性能测试后,根据每个LED晶粒11的相对坐标位置和以及对应的光电性能测试数据建立测试文档。晶粒分选机读取测试文档中每个微LED晶粒11及其对应的相对坐标位置,获取衬底10上GaN基正常微LED晶粒11的相对位置信息,控制转移头抓取正常的微LED晶粒11,并将其转移到承载基板20上,承载基板20及正常的微LED晶粒11会供应到后续制程中。
由于晶粒分选机在选择性抓取正常的微LED晶粒11的过程中,需要分析测试文档中所有微LED晶粒的相对位置及光电性能测试结果后,才能将正常的微LED晶粒识别出来,存在分析数据大,操作效率低问题。
发明内容
本发明提供一种微发光二极管晶粒的定位和去除方法及设备,以克服现有的晶粒分选机在选择性拾取正常微发光二极管晶粒时,需要逐一分析所有微发光二极管晶粒的相对位置坐标和光电性能测试结果,不能直接定位衬底上的异常微发光二极管晶粒的位置的问题。
本发明一实施例中提供一种微发光二极管晶粒定位和去除方法,所述微发光二极管晶粒定位和去除方法包括:S1、获取衬底上的多个微发光二极管晶粒的测试文档,所述测试文档包括每一微发光二极管晶粒的相对坐标位置及光电性能测试结果;S2、依据所述光电性能测试结果,将每一微发光二极管晶粒标记为第一代码或者第二代码;S3、更新所述第一代码和所述第二代码至所述测试文档中;以及S4、读取更新后的所述测试文档中的所述第一代码,获得与所述第一代码对应的一个或多个微发光二极管晶粒的相对坐标位置;其中,所述第一代码和所述第二代码相异。
作为可选的技术方案,所述第一代码对应的一个或者多个微发光二极管晶粒为异常微发光二极管晶粒。
作为可选的技术方案,还包括:S5、激光照射所述衬底上异常微发光二极管晶粒,使得所述异常微发光二极管晶粒自所述衬底上剥离。
作为可选的技术方案,所述衬底为透明衬底。
作为可选的技术方案,所述微发光二极管晶粒为GaN微发光二极管晶粒,其中,GaN层接触所述衬底的表面。
作为可选的技术方案,所述第一代码和所述第二代码分别为数字代码、字母代码或者数字和字母的组合代码。
作为可选的技术方案,所述S4中还包括:读取更新后的测试文档中的所述第二代码,获得与所述第二代码对应的一个或多个微发光二极管晶粒的相对坐标位置。
作为可选的技术方案,所述第二代码对应的一个或者多个微发光二极管晶粒为正常微发光二极管晶粒。
本发明还提供一种微发光二极管晶粒的定位和去除设备,所述微发光二极管晶粒的定位和去除设备包括:处理单元,所述处理单元用于读取衬底上多个微发光二极管晶粒的测试文档,所述测试文档包括每一微发光二极管晶粒的相对坐标位置及光电性能测试结果;标记单元,所述标记单元连接所述处理单元,所述标记单元依据所述光电性能测试结果,将每一微发光二极管晶粒标记为第一代码或者第二代码;更新单元,所述更新单元连接所述标记单元和所述处理单元,以更新所述第一代码和所述第二代码至所述测试文档中,生成更新后的测试文档;定位单元,所述定位单元连接所述更新单元,读取所述更新后的测试文档中的所述第一代码,获得与所述第一代码对应的一个或多个微发光二极管晶粒的相对坐标位置;以及激光剥离单元,所述激光剥离单元连接所述定位单元,依据所述定位单元获得与所述第一代码对应的一个或多个微发光二极管晶粒的相对坐标位置,剥离所述衬底上与所述第一代码对应的一个或者多个微发光二极管晶粒。
作为可选的技术方案,所述第一代码对应的一个或者多个微发光二极管晶粒为异常微发光二极管晶粒。
与现有技术相比,本发明提供的微发光二极管晶粒的定位和去除方法和设备,主要具有如下优势:
1.通过将测试文档中光电性能测试结果不同的微发光二极管晶粒以不同的代码进行区分,并关联对应的坐标位置,使得对异常微发光二极管晶粒的定位准确、迅速;
2.异常微发光二极管晶粒移除后的衬底可直接用于下步制程,简化了现有的生产作业流程中,需要通过划片,裂片,分选等工艺,将衬底上正常微发光二极管晶粒转移到接受基板上,才能进行下一制程的问题,提升了生产效率
3.通过激光脉冲的方式去除异常微发光二极管晶粒效率高,单颗芯粒去除时间达到毫秒级,单片晶圆片去除异常芯粒时间缩短到数分钟内,相比现有的测试分选单片需耗时数小时下降明显。
4.去除异常微发光二极管晶粒后的晶圆片可直接整体应用于Micro LED应用的下一步的芯片转移作业,不需要做晶圆切割成单颗的芯粒。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有分选前的晶圆的示意图。
图2为图1中晶圆上的微发光二极管晶粒分选后的示意图。
图3为本发明一实施例中的微发光二极管晶粒定位和去除方法的流程图。
图4为本发明一实施例中的设有微发光二极管的衬底的示意图。
图5为对应图4中各微发光二极管的坐标位置的示意图。
图6为图4中衬底上异常微发光二极管晶粒去除后的示意图。
图7为图6中视角A的剖面示意图。
图8为本发明一实施例中的微发光二极管晶粒的定位和去除设备的功能模块图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合实施例及附图,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图3所示,本发明一实施例中提供一种微发光二极管晶粒定位和去除方法,其包括:
S1、获取衬底上的多个微发光二极管晶粒的测试文档,所述测试文档包括每一微发光二极管晶粒的相对坐标位置及光电性能测试结果;
S2、依据所述光电性能测试结果,将每一微发光二极管晶粒标记为第一代码或者第二代码;
S3、更新所述第一代码和所述第二代码至所述测试文档中;以及
S4、读取更新后的所述测试文档中的所述第一代码,获得与所述第一代码对应的一个或多个微发光二极管晶粒的相对坐标位置;
其中,所述第一代码和所述第二代码相异。
以下将结合图4至图5,详细说明图1中的微发光二极管的转移方法。
如图4所示,提供衬底100,其上设有多个微发光二极管晶粒110,检测多个微发光二极管晶粒110的光电性能,获得测试文档,测试文档包括每一微发光二极管晶粒110的相对坐标位置和光电性能测试结果。
本实施例中,每一微发光二极管晶粒110的光电性能测试结果包括正常微发光二极管晶粒112和异常微发光二极管晶粒111两种;正常微发光二极管晶粒112的光电性能符合预设值;异常微发光二极管晶粒111的光电性能不符合预设值。其中,光电性能测试结果依据光电性能测试参数判断,而光电性能测试参数包括:亮度、发光波长、反向漏电、启动电压等。
在本发明其他实施例中,光电性能测试结果还可以包括依据微发光二极管晶粒的发光波长范围、发光亮度范围等参数对微发光二极管晶粒进行区分,此时光电性能测试结果可以是多种。
依据光电性能测试结果,将每一微发光二极管晶粒110标记为第一代码或者第二代码。
在一较佳的实施方式中,标记每一异常微发光二极管晶粒111的第一代码为数字“0”;标记每一正常微发光二极管晶粒112的第二代码为数字“1”。换言之,第一代码数字“0”对应衬底100上所有的异常微发光二极管晶粒111;第二代码数字“1”对应衬底100上所有的正常微发光二极管晶粒112。
在本发明其他实施例中,第一代码例如是字母“N”;第二代码例如是字母“Y”。即,用于区分正常微发光二极管晶粒和异常微发光二极管晶粒的第一代码和第二代码可以分别为数字代码、字母代码或者数字和字母组合代码等。
如图6和图7所示,标记的第一代码和第二代码更新到测试文档中,其中,通过读取更新后的测试文档中的第一代码,获得与第一代码对应的一个或多个微发光二极管晶粒,例如异常微发光二极管晶粒111的相对坐标位置;再通过激光剥离装置朝向衬底100上的异常微发光二极管晶粒111照射激光,使得异常微发光二极管晶粒111从衬底100上剥离,形成对应的空缺130。
在一较佳的实施方式中,衬底100例如是透明衬底,优选为,玻璃衬底、蓝宝石衬底。
在一较佳的实施方式中,衬底100上的微发光二极管晶粒110例如是GaN基微发光二极管晶粒,其中,GaN层140接触衬底100表面,即,位于衬底100和发光晶粒的交接处。
关于本发明中衬底100上的每一微发光二极管晶粒110的坐标位置可从图5中所示的平面直角坐标系读取。
如图5所示,水平的数轴叫做X轴(X-axis)或横轴,垂直的数轴叫做Y轴(Y-axis)或纵轴,原点O称为直角坐标系的原点(origin),取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向,其中,x轴y轴将坐标平面分成了四个象限(quadrant),右上方的部分叫做第一象限,其他三个部分按逆时针方向依次叫做第二象限、第三象限和第四象限。
第一象限中异常微发光二极管晶粒111坐标位置1111对应为(1,4)、(2,2)、(3,3);第二象限中异常微发光二极管晶粒111的坐标位置1111对应为(-3,2);第三象限中异常微发光二极管晶粒111对应的坐标位置1111(-2,-2);第四象限中异常微发光二极管晶粒111对应的坐标位置1111(1,-3)、(4,-1)。
如图5所示,箭头标示出的位于第二象限中正常微发光二极管112的坐标位置1121对应为(-3,3)。
以上仅为示例性的说明衬底100上多个异常微发光二极管晶粒111的坐标位置,需知的是,衬底100上其他的任一正常微发光二极管晶粒112的坐标位置都可以从图5中所示的平面直角坐标系中获得。
需要说明的是,激光照射衬底100剥离异常微发光二极管晶粒111的过程中,读取第一代码后,直接获得与第一代码对应的异常微发光二极管晶粒111的相对坐标位置,即,完成了异常微发光二极管晶粒111的直接、快速定位;定位完成后,直接照射激光至衬底100上的对应位置,即可剥离异常微发光二极管晶粒111,即,实现了快速剥离。
换言之,本发明中提供的上述微发光二极管晶粒的定位和去除方法中,通过将测试文档中光电性能测试结果不同的微发光二极管晶粒以不同的代码进行区分,并关联对应的坐标位置,使得对异常微发光二极管晶粒的定位准确、迅速。
在一较佳的实施方式中,上述微发光二极管晶粒定位和去除方法还包括:读取更新后的测试文档中的所述第二代码,获得与所述第二代码对应的一个或多个微发光二极管晶粒的相对坐标位置。
由于去除异常微发光二极管晶粒111后的衬底100上仅保留了正常微发光二极管晶粒112,因此可直接作为产品出货给客户,以供客户直接进行下步制程。在执行下步制程过程中,通过读取第二代码获得每一正常微发光二极管晶粒112的相对坐标位置,可实现对正常微发光二极管晶粒112的准确定位,提升制程效率。
在一较佳的实施方式,去除异常微发光二极管晶粒111后的衬底100上可设置产品溯源码,通过识别产品溯源码获得上述更新后的测试文档。
如图8所示,本发明还提供一种微发光二极管晶粒的定位和去除设备200,其包括:处理单元201,处理单元201用于读取衬底100上多个微发光二极管晶粒110的测试文档,测试文档包括每一微发光二极管晶粒的相对坐标位置及光电性能测试结果;标记单元202,标记单元202连接处理单元201,标记单元202依据光电性能测试结果,将每一微发光二极管晶粒110标记为第一代码(例如数字“0”)或者第二代码(例如数字“1”);更新单元203,更新单元203连接标记单元202和处理单元201,以更新所述第一代码和所述第二代码至测试文档中,生成更新后的测试文档,更新后的测试文档储存于处理单元201中;定位单元204,定位单元204连接处理单元201,读取更新后的测试文档中的第一代码(例如数字“0”),获得与第一代码(例如数字“0”)对应的一个或多个微发光二极管晶粒(例如异常微发光二极管晶粒111)的相对坐标位置;以及激光剥离单元205,激光剥离单元205连接定位单元204,依据定位单元204获得与第一代码(例如数字“0”)对应的一个或多个微发光二极管晶粒(例如异常微发光二极管晶粒111)的相对坐标位置,剥离衬底100上与第一代码(例如数字“0”)对应的一个或者多个微发光二极管晶粒(例如异常微发光二极管晶粒111)。
综上,本发明提供的微发光二极管晶粒的定位和去除方法和设备,主要具有如下优势:
1.通过将测试文档中光电性能测试结果不同的微发光二极管晶粒以不同的代码进行区分,并关联对应的坐标位置,使得对异常微发光二极管晶粒的定位准确、迅速;
2.异常微发光二极管晶粒移除后的衬底可直接用于下步制程,简化了现有的生产作业流程中,需要通过划片,裂片,分选等工艺,将衬底上正常微发光二极管晶粒转移到接受基板上,才能进行下一制程的问题,提升了生产效率
3.通过激光脉冲的方式去除异常微发光二极管晶粒效率高,单颗芯粒去除时间达到毫秒级,单片晶圆片去除异常芯粒时间缩短到数分钟内,相比现有的测试分选单片需耗时数小时下降明显。
4.去除异常微发光二极管晶粒后的晶圆片可直接整体应用于Micro LED应用的下一步的芯片转移作业,不需要做晶圆切割成单颗的芯粒。
本发明已由上述相关实施例加以描述,然而上述实施例仅为实施本发明的范例。此外,上面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。必需指出的是,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种微发光二极管晶粒定位和去除方法,其特征在于,所述微发光二极管晶粒定位和去除方法包括:
S1、获取衬底上的多个微发光二极管晶粒的测试文档,所述测试文档包括每一微发光二极管晶粒的相对坐标位置及光电性能测试结果;
S2、依据所述光电性能测试结果,将每一微发光二极管晶粒标记为第一代码或者第二代码;
S3、更新所述第一代码和所述第二代码至所述测试文档中;以及
S4、读取更新后的所述测试文档中的所述第一代码,获得与所述第一代码对应的一个或多个微发光二极管晶粒的相对坐标位置;
其中,所述第一代码和所述第二代码相异。
2.根据权利要求1所述的微发光二极管晶粒定位和去除方法,其特征在于,所述第一代码对应的一个或者多个微发光二极管晶粒为异常微发光二极管晶粒。
3.根据权利要求2所述的微发光二极管晶粒定位和去除方法,其特征在于,还包括:
S5、激光照射所述衬底上异常微发光二极管晶粒,使得所述异常微发光二极管晶粒自所述衬底上剥离。
4.根据权利要求3所述的微发光二极管晶粒定位和去除方法,其特征在于,所述衬底为透明衬底。
5.根据权利要求1所述的微发光二极管晶粒定位和去除方法,其特征在于,所述微发光二极管晶粒为GaN基微发光二极管晶粒,其中,GaN层接触所述衬底的表面。
6.根据权利要求1所述的微发光二极管晶粒定位和去除方法,其特征在于,所述第一代码和所述第二代码分别为数字代码、字母代码或者数字和字母的组合代码。
7.根据权利要求1所述的微发光二极管晶粒定位和去除方法,其特征在于,所述S4中还包括:
读取更新后的测试文档中的所述第二代码,获得与所述第二代码对应的一个或多个微发光二极管晶粒的相对坐标位置。
8.根据权利要求7所述的微发光二极管晶粒定位和去除方法,其特征在于,所述第二代码对应的一个或者多个微发光二极管晶粒为正常微发光二极管晶粒。
9.一种微发光二极管晶粒的定位和去除设备,其特征在于,所述微发光二极管晶粒的定位和去除设备包括:
处理单元,所述处理单元用于读取衬底上多个微发光二极管晶粒的测试文档,所述测试文档包括每一微发光二极管晶粒的相对坐标位置及光电性能测试结果;
标记单元,所述标记单元连接所述处理单元,所述标记单元依据所述光电性能测试结果,将每一微发光二极管晶粒标记为第一代码或者第二代码;
更新单元,所述更新单元连接所述标记单元和所述处理单元,以更新所述第一代码和所述第二代码至所述测试文档中,生成更新后的测试文档;
定位单元,所述定位单元连接所述更新单元,读取所述更新后的测试文档中的所述第一代码,获得与所述第一代码对应的一个或多个微发光二极管晶粒的相对坐标位置;以及
激光剥离单元,所述激光剥离单元连接所述定位单元,依据所述定位单元获得与所述第一代码对应的一个或多个微发光二极管晶粒的相对坐标位置,剥离所述衬底上与所述第一代码对应的一个或者多个微发光二极管晶粒。
10.根据权利要求9所述的微发光二极管晶粒的定位和去除设备,其特征在于,所述第一代码对应的一个或者多个微发光二极管晶粒为异常微发光二极管晶粒。
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