CN113147202A - 柔性半导体薄膜的转印方法、装置及液滴印章 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种柔性半导体薄膜的转印方法、装置及液滴印章，该方法包括：在印章承载体上形成第一液滴，得到液滴印章；控制液滴印章靠近柔性半导体薄膜，以利用第一液滴在柔性半导体薄膜与印章承载体之间形成第一液桥；移动液滴印章，并利用第一液桥将柔性半导体薄膜吸附到液滴印章上；在柔性衬底上形成第二液滴；控制液滴印章靠近第二液滴，以利用第二液滴在柔性衬底和柔性半导体薄膜之间形成第二液桥；移动液滴印章，利用第二液桥将柔性半导体薄膜吸附到柔性衬底上、并使柔性半导体薄膜与液滴印章分离，完成柔性半导体薄膜的转印，该方法能够避免半导体薄膜在转印过程中被损坏，并且能够高效率制备混合集成柔性器件。

Description

柔性半导体薄膜的转印方法、装置及液滴印章

技术领域

本公开涉及柔性电子领域，尤其涉及一种柔性半导体薄膜的转印方法、装置及液滴印章。

背景技术

柔性电子器件作为新型半导体器件，已在临床监测等方面应用取得巨大突破。柔性电子器件可以使用不同的功能材料进行制作，例如，通常采用氮化镓GaN或砷化镓GaAs来制造发光元件，为了在软衬底上集成发光元件制备出柔性光检测器，将发光元件进行处理形成具有发光功能的柔性半导体薄膜，再将柔性半导体薄膜转印至硅晶片是一种有效的技术方案。

而在相关技术中，将柔性半导体薄膜转印至衬底的过程中，往往会存在柔性半导体薄膜因受到平面拉伸力的影响而被损坏的问题，并且，目前的转印技术也不适用于混合集成不同半导体薄膜的柔性电子器件。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种柔性半导体薄膜的转印方法、装置及液滴印章，能够解决现有技术中使用橡胶印章等而造成的半导体薄膜损坏的问题，并且本公开提供的转印方法能够高效率制备混合集成柔性器件。

根据本公开的第一方面，提供了一种柔性半导体薄膜的转印方法，包括：

在印章承载体的第一区域上形成第一液滴，得到液滴印章；

控制所述液滴印章靠近柔性半导体薄膜，以利用所述液滴印章上的第一液滴在所述柔性半导体薄膜与所述印章承载体之间形成第一液桥；

移动所述液滴印章，并利用所述第一液桥将所述柔性半导体薄膜吸附到所述液滴印章上；

在柔性衬底的第二区域上形成第二液滴；

控制所述液滴印章靠近所述第二液滴，以利用所述柔性衬底上的第二液滴在所述柔性衬底和所述柔性半导体薄膜之间形成第二液桥；

移动所述液滴印章，利用所述第二液桥将所述柔性半导体薄膜吸附到所述柔性衬底上、并使所述柔性半导体薄膜与所述液滴印章分离，完成所述柔性半导体薄膜的转印，

其中，所述柔性半导体薄膜与所述印章承载体之间因所述第一液桥产生的第一吸附力，小于所述柔性半导体薄膜与所述柔性衬底之间因所述第二液桥产生的第二吸附力。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在完成所述柔性半导体薄膜的转印后，对所述柔性衬底和柔性半导体薄膜进行处理，以去除所述柔性衬底和所述柔性半导体薄膜上的残留液体；

对所述柔性半导体薄膜和所述柔性衬底进行封装，

其中，所述残留液体包括所述第一液滴中的部分液体和所述第二液滴中的液体。

在一种可能的实现方式中，在所述第一液滴与所述第二液滴的材料相同时，所述第一液桥的高度大于所述第二液桥的高度。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在柔性衬底的第二区域上形成第二液滴之前，在所述柔性衬底上形成电极和导线，其中，所述电极与所述导线相连，所述电极位于所述第二区域内。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

对半导体器件进行减薄处理，形成所述柔性半导体薄膜，所述柔性半导体薄膜的厚度为0.05μm～10μm。

在一种可能的实现方式中，所述在印章承载体上滴入第一液滴形成液滴印章，包括：

在所述印章承载体上制备第一固定部件，形成第一区域；

在所述第一区域上形成所述第一液滴，形成所述液滴印章。

在一种可能的实现方式中，所述第一固定部件的形状包括环状或层片状，

其中，在所述第一固定部件的形状为环状时，所述印章承载体的表面被所述第一固定部件所围绕的区域为所述第一区域，所述第一固定部件的材料包括疏水性材料，所述印章承载体的材料包括亲水性材料；

在所述第一固定部件的形状为层片状时，所述第一固定部件的表面为所述第一区域，所述第一固定部件的材料包括亲水性材料，所述印章承载体的材料包括疏水性材料。

根据本公开的第二方面，提供了一种液滴印章，且根据上述第一方面所述的柔性半导体薄膜的转印方法能够控制该液滴印章进行所述柔性半导体薄膜的转印，所述液滴印章包括：第一液滴和印章承载体，

所述印章承载体，用于承载所述第一液滴，所述第一液滴位于所述印章承载体的第一区域上。

在一种可能的实现方式中，所述液滴印章还包括第一固定部件，位于所述印章承载体之上，所述第一固定部件的形状包括环状或层片状，

其中，在所述第一固定部件的形状为环状时，所述第一区域包括在所述印章承载体的表面被所述第一固定部件所围绕的区域，所述第一固定部件的材料包括疏水性材料，所述印章承载体的材料包括亲水性材料；

在所述第一固定部件的形状为层片状，所述第一区域包括所述第一固定部件的表面，所述第一固定部件的材料包括亲水性材料，所述印章承载体的材料包括疏水性材料。

根据本公开的第三方面，提供了一种柔性半导体薄膜的转印装置，该装置用于执行上述第一方面所述的柔性半导体薄膜的转印方法，包括：

上述第二方面的液滴印章；

移动控制模块，用于移动所述液滴印章。

根据本公开提供的柔性半导体薄膜的转印方法、装置及液滴印章，能够避免在转印过程中柔性半导体薄膜的损坏，并且能够高效率的制备混合集成柔性器件。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1是根据本公开一实施例示出的一种柔性半导体薄膜的转印方法的流程图。

图2是根据本公开一实施例示出的一种柔性半导体薄膜的转印方法中步骤S20的流程图。

图3是根据本公开一实施例示出的一种液滴印章的结构示意图。

图4、图5是根据本公开一实施例示出的一种液滴印章中第一固定部件的结构示意图。

图6是根据本公开一实施例示出的一种柔性衬底和第二液滴的示意图。

图7是根据本公开一实施例示出的一种柔性半导体薄膜的转印装置的示意图。

图8是根据本公开一实施例示出的一种柔性半导体薄膜的转印方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1是根据本公开一实施例示出的一种柔性半导体薄膜的转印方法的流程图。如图1所示，该转印方法包括步骤S20至步骤S25：

在步骤S20中：在印章承载体的第一区域上形成第一液滴，得到液滴印章。

第一液滴的材料为液体。例如，第一液滴可以为去离子水，也可以为凝胶。本领域技术人员对第一液滴的材料不作限制，但可以理解的是，在柔性半导体薄膜的转印技术中，第一液滴应该保证是完全或不完全地去除了对柔性半导体薄膜、印章承载体等有害的杂质的液体。

在该实现方式中，由于液体存在表面张力，从而使得液体具有吸附性，液体则可以通过一定的吸附力粘附(或吸附)在其他物体的表面上。由于第一液滴的表面张力作用，第一液滴通过一定的吸附力粘附在印章承载体上的第一区域上，从而得到液滴印章。其中，第一区域可以为印章承载体表面的全部或部分，第一区域的面积受印章承载体的表面的面积限定。

图2是根据本公开一实施例示出的一种柔性半导体薄膜的转印方法中步骤S20的流程图。在一种可能的实现方式中，如图3所示，上述步骤S20包括步骤S201和步骤S202。

在步骤S201中：在所述印章承载体1上制备第一固定部件3，形成第一区域。

在步骤S202中：在所述第一区域上形成所述第一液滴2，形成所述液滴印章。

其中，第一固定部件可以用于约束第一液滴的形状和第一区域的面积。利用吸附力粘附在印章承载体上的第一液滴具备一定的高度，第一液滴的高度与第一固定部件的形状、印章承载体的材料、以及由第一固定部件约束的第一区域的面积有关。而在第一液滴的材料不变的情况下，第一液滴的高度与其对柔性半导体薄膜的吸附力、本文所述的第一液桥的第一吸附力之间存在对应关系，可以根据吸附力的需要对第一液滴的高度进行设置，进而确定第一固定部件的形状、印章承载体的材料、以及第一区域的面积。

图3是根据本公开一实施例示出的一种液滴印章的结构示意图。该液滴印章包括：第一液滴2和印章承载体1，所述印章承载体1，用于承载所述第一液滴2，所述第一液滴2位于所述印章承载体1的第一区域(也即第一液滴2 所在的区域，如图4、图5所示)上。

其中，印章承载体1的形状可以为圆柱状、棱柱状等任意形状。其中，为了方便操控液滴印章，印章承载体1应具备一定的厚度，例如，可以设置印章承载体1的厚度为1cm～3cm。应当理解的是，印章承载体的形状以及印章承载体的厚度均不作限制，本领域技术人员可以根据实际需要对其进行设置。

图4、图5是根据本公开一实施例示出的一种液滴印章中第一固定部件的结构示意图。在一种可能的实现方式中，第一固定部件3的形状可以包括环状(如图4所示)或层片状(如图5所示)。

如图4所示，在第一固定部件3的形状为环状时，在印章承载体1的表面上被第一固定部件的环形周长所围绕的区域即为第一区域31，其中，第一固定部件3的材料包括疏水性材料，印章承载体1的材料包括亲水性材料。这样，如果具有亲水性的印章承载体1与第一液滴的表面的接触角过大，则可以利用第一固定部件3的疏水性，使得第一液滴能够吸附在印章承载体1的表面的第一区域31中，且由于第一固定部件3对第一区域31的形状和面积的限制，进一步使得第一液滴仅位于第一区域31中、而不会超出第一区域31所在范围吸附于印章承载体1表面的其他位置，保证了第一液滴在具备一定高度的同时，限制了第一液滴的体积。

举例来说，印章承载体1可以为平板玻璃，第一固定部件3的形状可以为环状、其材料为硅脂。由于平板玻璃的亲水性，第一液滴可以通过吸附力吸附在平板玻璃的表面，且在第一固定部件的作用下，使得第一液滴被固定在第一固定部件形成的第一区域内，而不会超出第一区域所在范围吸附于平板玻璃的表面的其他位置。应当理解的是，本领域技术人员可以根据实际需要选择第一固定部件的形状、形成的第一区域的面积、第一固定部件和印章承载体的材料，在此不作限定。

如图5所示，在第一固定部件3的形状为层片状时，第一固定部件3的表面即为第一区域32，其中，第一固定部件3的材料包括亲水性材料，所述印章承载体1的材料包括疏水性材料。这样，由于第一固定部件3对第一区域32 的形状和尺寸限制，使得第一液滴仅位于第一固定部件3的表面。并且，印章承载体1的材料设置为疏水性材料，其目的是为了避免第一液滴对印章承载体1的润湿作用，保证第一液滴的高度和体积符合转印需求。

在步骤S21中：控制所述液滴印章靠近柔性半导体薄膜，以利用所述液滴印章上的第一液滴在所述柔性半导体薄膜与所述印章承载体之间形成第一液桥。

由于液体存在表面张力，当液体存在于两个固体之间，即可看成一个固 -液-固系统，则会在两个固体的表面之间形成一段液体(或是小液注)，这段液体称为液桥，液桥具有一定的高度，且液桥的高度与存在于固体之间的液体的体积有关。在液桥的作用下，两个固体之间也将产生较强的吸附力，使其难以分开。因此，当液滴印章靠近柔性半导体薄膜，在液滴印章上的第一液滴的作用下，柔性半导体薄膜与印章承载体之间将形成第一液桥。

在步骤S22中：移动所述液滴印章，并利用所述第一液桥将所述柔性半导体薄膜吸附到所述液滴印章上。在该实现方式中，控制液滴印章靠近柔性半导体薄膜，在第一液桥的作用下，柔性半导体薄膜与液滴印章的印章承载体之间将产生较强的吸附力，使得柔性半导体薄膜被吸附到液滴印章上。而后再移动液滴印章远离柔性半导体薄膜的承载体(承载体可以包括盛装柔性半导体薄膜的器皿、放置柔性半导体薄膜的基板等)，则吸附在液滴印章上的柔性半导体薄膜将远离承载体，直至与承载体分离。

在步骤S23中：在柔性衬底的第二区域上形成第二液滴。其中，第二区域的位置为柔性半导体薄膜转印到柔性衬底上的位置。

其中，第二液滴的材料为液体，柔性衬底的材料包括亲水性材料。第二液滴的液体可以与第一液滴的液体相同，也可以不同。例如，第二液滴可以为去离子水，柔性衬底可以为玻璃、聚合物衬底中的任意一种。在此对第二液滴和柔性衬底的材料不作限制，只要能保证第二液滴可以通过一定的吸附力粘附在柔性衬底的表面上即可。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括在步骤S23之前执行“制作电极和导线”步骤，该步骤包括：在柔性衬底的第二区域上形成第二液滴之前，在所述柔性衬底上形成电极和导线，其中，所述电极与所述导线相连，所述电极位于所述第二区域内。

在该实现方式中，图6是根据本公开一实施例示出的一种柔性衬底和第二液滴的示意图。如图6所示，柔性衬底6上还设置有电极5和导线7，电极5 与导线7相连，电极5位于柔性衬底的第二区域内，其中，第二区域为形成第二液滴4的区域。其中，电极5位于柔性衬底6的第二区域内，电极5所在的位置对应于柔性半导体薄膜转印到柔性衬底6上的位置。导线7，用于与电极5 连接，使得转印后的柔性半导体薄膜与柔性衬底上6的电极5和导线7形成具有一定功能的柔性半导体器件。其中，可以根据需要在柔性衬底上转印的柔性半导体薄膜的数量和柔性半导体薄膜对应的安装位置，对第一区域的位置和数量进行设置。在柔性半导体薄膜的数量为多个时，柔性半导体薄膜的功能可以相同；柔性半导体薄膜的功能也可以不同，此时，可以形成混合集成具有多种功能的柔性半导体器件。

在本实施例中，柔性半导体薄膜可以具备以下任意一种功能：信号采集功能、数据处理功能、存储功能等。例如，当柔性半导体薄膜具有数据处理功能时，可以用于对接收到的采集信号进行处理，获取处理后的数据。当柔性半导体薄膜具有信号采集功能时，可以用于信号采集，并通过导线与外部处理组件连接，从而利用外部处理组件对采集信号进行处理分析等等。本公开对柔性半导体薄膜的功能不作具体限制。

在步骤S24中：控制所述液滴印章靠近所述第二液滴，以利用所述柔性衬底上的第二液滴在所述柔性衬底和所述柔性半导体薄膜之间形成第二液桥。

在该实现方式中，当液滴印章靠近第二液滴时，利用柔性衬底上的第二液滴，被吸附在液滴印章上的柔性半导体薄膜与柔性衬底之间也将形成第二液桥，在第二液桥的作用下，第二液滴对柔性半导体薄膜也具有吸附作用。

在步骤S25中：移动所述液滴印章，利用所述第二液桥将所述柔性半导体薄膜吸附到所述柔性衬底上、并使所述柔性半导体薄膜与所述液滴印章分离，完成所述柔性半导体薄膜的转印。

其中，所述柔性半导体薄膜与所述印章承载体之间因所述第一液桥产生的第一吸附力，小于所述柔性半导体薄膜与所述柔性衬底之间因所述第二液桥产生的第二吸附力。从而保证了柔性半导体薄膜能够从液滴印章上脱离而被吸附到柔性衬底上。其中，所述第一吸附力与所述第一液桥的高度有关，所述第二吸附力与所述第二液桥的高度有关。

在本实施例中，液滴印章、柔性半导体薄膜和柔性衬底三者之间通过第一液桥和第二液桥的作用形成了一个类似于三明治的“印章承载体-第一液桥-柔性半导体薄膜-第二液桥-柔性衬底”的层间结构。其中，第一液桥通过在柔性半导体薄膜与印章承载体之间产生的第一吸附力使得所述柔性半导体薄膜与所述印章承载体之间具有较强的粘附作用。同理，第二液桥通过柔性衬底和柔性半导体薄膜之间产生的第二吸附力使得在所述柔性衬底和所述柔性半导体薄膜之间也具有较强的粘附作用。但由于第一吸附力小于第二吸附力，即印章承载体通过第一液桥对柔性半导体薄膜的粘附作用相比于柔性衬底通过第二液桥对柔性半导体薄膜的粘附作用更弱，此时，当移动液滴印章使液滴印章与柔性衬底之间的距离超出第一液桥破裂的极限值时，存在于印章承载体与柔性半导体薄膜之间的粘附作用将会随着第一液桥的破裂而消失，从而实现了液滴印章与柔性半导体薄膜的分离。

在一种可能的实现方式中，在所述第一液滴与所述第二液滴的材料相同时，所述第一液桥的高度大于所述第二液桥的高度。其中，所述第一液桥的高度也可以称为第一液桥的长度，指的是第一液桥在柔性半导体薄膜与印章承载体之间的距离。所述第二液桥的高度也可以称为第二液桥的长度，指的是第二液桥在柔性衬底和柔性半导体薄膜之间的距离。

在所述第一液滴与所述第二液滴的材料相同时，第一液滴与柔性半导体薄膜所形成的第一接触角和第二液滴与柔性半导体薄膜所形成的第二接触角也会相同，此时，柔性半导体薄膜与印章承载体之间因第一液桥产生的第一吸附力(或是粘附力)和第一液桥的高度成反比，柔性半导体薄膜与柔性衬底之间因第二液桥产生的第二吸附力和第二液桥的高度也成反比。即第一液桥越高，第一吸附力越小；同理，第二液桥越低，第二吸附力越大。当第一液桥的高度大于第二液桥的高度时，柔性半导体薄膜与印章承载体之间因第一液桥产生的第一吸附力将小于柔性半导体薄膜与柔性衬底之间因第二液桥产生的第二吸附力，从而保证了柔性衬底通过第二液桥对柔性半导体薄膜的粘附作用比印章承载体通过第一液桥对柔性半导体薄膜的粘附作用更强，进而柔性半导体薄膜能够从液滴印章上脱离而被吸附到柔性衬底上。

在另一种可能的实现方式中，在所述第一液滴与所述第二液滴的材料不相同时，第一液滴与柔性半导体薄膜的接触角和第二液滴与柔性半导体薄膜之间的接触角也不会相同。此时，柔性半导体薄膜与印章承载体之间因第一液桥产生的第一吸附力与第一液桥的高度、第一液滴的材料、柔性半导体薄膜、第一区域的材料有关，柔性半导体薄膜与柔性衬底之间因第二液桥产生的第二吸附力与第二液桥的高度、柔性衬底、柔性半导体薄膜、第二液滴的材料有关。应当理解的是，本领域技术人员可以根据实际需要选择不同的第一液滴和第二液滴的材料，只要能够保证柔性半导体薄膜与印章承载体之间因第一液桥产生的第一吸附力小于柔性半导体薄膜与柔性衬底之间因第二液桥产生的第二吸附力即可，在此不作限定。

在一种可能的实现方式中，上述方法中待转印的柔性半导体薄膜的数量可以包括一个或多个。

在柔性半导体薄膜的数量为一个时，执行上述步骤S20至步骤S25即实现了对一个柔性半导体薄膜的一次转印。

在柔性半导体薄膜的数量为多个时，需要分别针对每一个柔性半导体薄膜进行转印操作。且由于每次完成柔性半导体薄膜的转印后，柔性半导体薄膜上会留有第一液滴的残留液，使得留存在液滴印章上的第一液滴的体积相应减少，进而使得在下一次使用液滴印章进行柔性半导体薄膜转印时，柔性半导体薄膜和印章承载体之间因第一液滴形成的第一液桥的高度也会降低，因此，可以通过以下两种方式实现对多个柔性半导体薄膜的多次转印：

方式一：根据柔性半导体薄膜的数量和尺寸确定第一液滴的体积，在印章承载体的第一区域上形成第一液滴，得到液滴印章，保证每一次转印柔性半导体薄膜的过程中第一液滴满足转印当前柔性半导体薄膜的使用需求；根据柔性半导体薄膜的数量，确定重复执行上述步骤S21至步骤S25的次数，从而实现对多个柔性半导体薄膜的多次转印。其中，第一液滴的体积应该满足以下条件：在进行每一次转印时，由第一液滴的体积确定的第一液桥在柔性半导体薄膜与印章承载体之间所产生的第一吸附力，小于柔性半导体薄膜与柔性衬底之间因第二液桥产生的第二吸附力。

举例来说，在对N个柔性半导体薄膜进行N次转印的过程中，根据柔性半导体薄膜的数量N确定重复执行上述步骤S21至步骤S25的次数，根据重复执行上述步骤S21至步骤S25的次数确定转印序列，转印序列包括：第一次转印，第二次转印，…，第N次转印。第一液滴的体积会随着转印序列的增加而减少，使得利用所述液滴印章上的第一液滴在所述柔性半导体薄膜与所述印章承载体之间形成第一液桥的高度也会减少。

方式二：根据柔性半导体薄膜的数量，确定重复执行上述步骤S20至步骤S25的次数，从而实现对多个柔性半导体薄膜的多次转印。

在该实现方式中，每次转印的过程中，将重新制备液滴印章。

本公开实施例所提供了柔性半导体薄膜的转印方法，该转印方法的实现方式简单，节约成本，还能够避免在转印过程中柔性半导体薄膜的损坏，提高了制备柔性器件的成品率以及生产效率，并且，由于该转印方法中所使用的液滴印章小巧、便于重复制作，从而使得该方法同样能够快速的对微小的、多个不同的柔性半导体薄膜进行转印，从而实现了对含有多个不同柔性半导体薄膜的混合柔性器件的制备。

应当理解的是，在本实施例中，上述第一液滴、第二液滴的体积大小、数量，以及第一区域、第二区域的形状、面积均不作具体限制，本领域技术人员可以根据实际需要对上述第一液滴、第二液滴、第一区域、第二区域进行设置，只要能保证在第一区域形成第一液滴所产生的第一吸附力小于在第二区域形成第二液滴所产生的第二吸附力即可。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括在步骤S25之后执行“去除残留液体”的步骤，该步骤包括：

在完成所述柔性半导体薄膜的转印后，对所述柔性衬底和所述柔性半导体薄膜进行处理，以去除所述柔性衬底和所述柔性半导体薄膜上的残留液体；对所述柔性半导体薄膜和所述柔性衬底进行封装，其中，所述残留液体包括所述第一液滴中的部分液体和所述第二液滴中的液体。

由于第一液滴和第二液滴均对柔性半导体薄膜具有吸附作用，使得在转印的过程中，当柔性半导体薄膜与液滴印章分离后，柔性半导体薄膜上留有第一液滴中的部分液体；以及柔性衬底上还留有第二液滴的液体。因此，在转印完成后，可以通过干燥等方式进行处理，去除上述第一液滴中的部分液体和第二液滴的液体，为后序对柔性半导体薄膜和柔性衬底进行封装提供保障。

在一种可能的实现方式中，当第一液滴为去离子水、第二液滴为银胶等液体胶时，上述残留液体的“第一液滴中的部分液体”为残留在柔性半导体薄膜上的去离子水，上述残留液体的“第二液滴的液体”为液体胶的溶剂，也即，在完成柔性半导体薄膜的转印后，可以通过干燥的方式去除残留在柔性半导体薄膜上的去离子水以及柔性衬底上液体胶的溶剂，去除溶剂后的液体胶干燥，使得柔性半导体薄膜粘贴固定在柔性衬底上。

在另一种可能的实现方式中，当第一液滴为去离子水、第二液滴也为去离子水时，上述残留液体的“第一液滴中的部分液体”为残留在柔性半导体薄膜上的去离子水，上述残留液体的“第二液滴的液体”为在柔性衬底上的去离子水(即第二液滴的全部)，也即，在完成柔性半导体薄膜的转印后，可以通过干燥的方式去除残留在柔性半导体薄膜上的去离子水以及在柔性衬底上的去离子水。并且，可以在去除上述去离子水后，通过在所述半导体薄膜上面加盖一层薄膜等方式将所述半导体薄膜固定在所述柔性衬底上。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括“对半导体器件进行减薄处理”的步骤。该步骤可以在上述步骤S20之前执行，包括：

对半导体器件进行减薄处理，形成所述柔性半导体薄膜，所述柔性半导体薄膜的厚度为0.05μm～10μm，

在该实现方式中，半导体器件可以是裸芯片等符合柔性半导体薄膜制备需求的产品，可以直接对裸芯片等符合柔性半导体薄膜制备需求的产品进行减薄处理，以得到柔性半导体薄膜。还可以根据柔性半导体薄膜的功能及尺寸需求，直接制备柔性半导体薄膜，并在制备的过程中进行减薄处理。例如，根据柔性半导体薄膜的功能在晶圆上制造出多个功能单元(每个功能单元的功能对应于柔性半导体薄膜的功能)，对晶圆进行减薄处理后，在背面蒸镀金属，该金属可以是金、银、铜、锌、铬、铝等；将经过背面镀金的晶圆置于丙酮环境中加热、蒸发，去除杂质污垢；再对晶圆进行划片，形成多个柔性半导体薄膜，形成的柔性半导体薄膜的厚度为0.05μm～10μm。其中，可以根据柔性半导体薄膜的厚度，确定“对晶圆进行减薄处理”的减薄程度，以使得柔性半导体薄膜的厚度达到所需厚度。

图7是根据本公开一实施例示出的一种柔性半导体薄膜的转印装置的示意图。该转印装置用于执行所述柔性半导体薄膜的转印方法，如图7所示，该转印装置包括：

液滴印章10；

移动控制模块20，用于移动所述液滴印章10。

在本实施例中，移动控制模块20可以用于移动液滴印章10以完成上述步骤S21、S22、S24和S25。

在一种可能的实现方式中，移动控制模块20包括：驱动模块和运动控制机构模块。驱动模块与运动控制机构连接，驱动模块用于驱动运动控制机构；运动控制机构上设置有连接件，连接件用于与液滴印章进行连接，运动控制机构在驱动模块的驱动下进行运动，以带动连接件和液滴印章的运动。驱动模块可以利用步进电机、伺服电机等实现对运动传递机构的驱动，为运动传动机构的提供运动的动力，以使得运动传递机构带动液滴印章靠近或远离上述步骤S21、S22、S24和S25中的柔性半导体薄膜、第二液滴。应当理解的是，本领域技术人员可以按照需求对驱动模块进行设置，本公开对驱动模块的实现形式不作限制。

在一种可能的实现方式中，连接件可以包括第一连接部和第二连接部，第二连接部固定在液滴印章的、与第一液滴相背的印章承载体的表面，第一连接部固定在运动控制机构上，通过第一连接部和第二连接部实现运动控制机构与液滴印章之间的连接。其中，第一连接部和第二连接部可以通过粘接、卡扣连接、磁铁吸附等方式连接在一起，或者，第一连接部和第二连接部可以设置为一体结构。应当理解的是，本领域技术人员可以根据实际需要对连接件进行设置，本公开对此不作限定。

图8是根据本公开一实施例示出的一种柔性半导体薄膜的转印方法的流程示意图。如图8所示，该方法可以包括步骤S10至步骤S16。

步骤S10：制备半导体薄膜。基于传统半导体器件制备半导体薄膜，此处可采用减薄等工艺对半导体器件进行去衬底处理，从而获取如仅有10μm 厚度的柔性半导体薄膜(简称半导体薄膜)。

步骤S11：制备液滴印章。选用平板玻璃作为印章承载体，在清洗干净的平板玻璃表面上滴第一液滴形成液滴印章，其中第一液滴可以是去离子水。此外，可以在玻璃表面上用硅脂制备一个圆环形状。由于硅脂的疏水性，第一液滴只能存在于环中。

步骤S12：液滴印章拾取半导体薄膜。当第一液滴靠近半导体薄膜时，在半导体薄膜与平板玻璃之间形成第一液桥，通过第一液桥所激活表面张力和拉普拉斯应力，从而实现对半导体薄膜的抓取。

步骤S13：准备柔性衬底和衬底上的小液滴。为了将半导体薄膜转移到柔性衬底上，可在柔性衬底上放置较小的第二液滴(即为小液滴)。

步骤S14：移动半导体薄膜，接近小液滴。当薄膜半导体接近柔性衬底上的第二液滴时，半导体薄膜的下表面，第二液滴和柔性衬底将形成第二液桥。

步骤S15：薄膜吸附于小液滴表面。由于第二液桥的高度较小，在半导体薄膜的底面上的附着力比液滴印章产生的附着力强得多。因此，半导体薄膜将与小液滴吸附在一起。

步骤S16：薄膜与液滴印章分离，转印完成。半导体薄膜与液滴印章分离并被转移到柔性衬底上。

其中，步骤S10至步骤S16的实现方式可以参考上文步骤S20至步骤S25 是相关描述，此处不予赘述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种柔性半导体薄膜的转印方法，其特征在于，所述方法包括：

在印章承载体的第一区域上形成第一液滴，得到液滴印章；

控制所述液滴印章靠近柔性半导体薄膜，以利用所述液滴印章上的第一液滴在所述柔性半导体薄膜与所述印章承载体之间形成第一液桥；

移动所述液滴印章，并利用所述第一液桥将所述柔性半导体薄膜吸附到所述液滴印章上；

在柔性衬底的第二区域上形成第二液滴；

控制所述液滴印章靠近所述第二液滴，以利用所述柔性衬底上的第二液滴在所述柔性衬底和所述柔性半导体薄膜之间形成第二液桥；

移动所述液滴印章，利用所述第二液桥将所述柔性半导体薄膜吸附到所述柔性衬底上、并使所述柔性半导体薄膜与所述液滴印章分离，完成所述柔性半导体薄膜的转印，

其中，所述柔性半导体薄膜与所述印章承载体之间因所述第一液桥产生的第一吸附力，小于所述柔性半导体薄膜与所述柔性衬底之间因所述第二液桥产生的第二吸附力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在完成所述柔性半导体薄膜的转印后，对所述柔性衬底和所述柔性半导体薄膜进行处理，以去除所述柔性衬底和所述柔性半导体薄膜上的残留液体；

对所述柔性半导体薄膜和所述柔性衬底进行封装，

其中，所述残留液体包括所述第一液滴中的部分液体和所述第二液滴中的液体。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一液滴与所述第二液滴的材料相同时，所述第一液桥的高度大于所述第二液桥的高度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在柔性衬底的第二区域上形成第二液滴之前，在所述柔性衬底上形成电极和导线，其中，所述电极与所述导线相连，所述电极位于所述第二区域内。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对半导体器件进行减薄处理，形成所述柔性半导体薄膜，所述柔性半导体薄膜的厚度为0.05μm～10μm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在印章承载体上滴入第一液滴形成液滴印章，包括：

在所述印章承载体上制备第一固定部件，形成第一区域；

在所述第一区域上形成所述第一液滴，形成所述液滴印章。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一固定部件的形状包括环状或层片状，

其中，在所述第一固定部件的形状为环状时，所述印章承载体的表面被所述第一固定部件所围绕的区域为所述第一区域，所述第一固定部件的材料包括疏水性材料，所述印章承载体的材料包括亲水性材料；

在所述第一固定部件的形状为层片状时，所述第一固定部件的表面为所述第一区域，所述第一固定部件的材料包括亲水性材料，所述印章承载体的材料包括疏水性材料。

8.一种液滴印章，其特征在于，根据权利要求1-7任一项所述的柔性半导体薄膜的转印方法能够控制所述液滴印章进行所述柔性半导体薄膜的转印，所述液滴印章包括：第一液滴和印章承载体，

所述印章承载体，用于承载所述第一液滴，所述第一液滴位于所述印章承载体的第一区域上。

9.根据权利要求8所述的液滴印章，其特征在于，所述液滴印章还包括第一固定部件，位于所述印章承载体之上，所述第一固定部件的形状包括环状或层片状，

其中，在所述第一固定部件的形状为环状时，所述第一区域包括在所述印章承载体的表面被所述第一固定部件所围绕的区域，所述第一固定部件的材料包括疏水性材料，所述印章承载体的材料包括亲水性材料；

在所述第一固定部件的形状为层片状，所述第一区域包括所述第一固定部件的表面，所述第一固定部件的材料包括亲水性材料，所述印章承载体的材料包括疏水性材料。

10.一种柔性半导体薄膜的转印装置，其特征在于，用于执行权利要求1-7任一项所述的柔性半导体薄膜的转印方法，包括：

如权利要求8或9所述的液滴印章；

移动控制模块，用于移动所述液滴印章。

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