CN114023849B - 芯片转移方法以及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种芯片转移方法以及显示装置。芯片转移方法包括以下步骤：提供一生长基板，该生长基板表面形成有芯片；在芯片远离生长基板的一侧依次覆盖牺牲层和第一胶层；其中，牺牲层至少将芯片的电极包裹；提供一暂态基板，并通过暂态基板将芯片转移至一目标基板；依次去除第一胶层和牺牲层，以裸露芯片。在去除上述第一胶层的过程中，上述牺牲层会保护芯片不受损伤，从而提高了转移后芯片的良率，节约了成本；并且，通过设置上述牺牲层，可以通过使牺牲层部分裸露，并去除牺牲层以将其表面的第一胶层一并去除，使得刻蚀工艺无需考虑刻蚀选择比，降低了刻蚀工艺的要求。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种芯片转移方法以及显示装置。
背景技术
目前，芯片转移技术面临的一个关键技术，就是要通过巨量转移工艺将芯片转移到显示背板上，现有技术中通常使用键合胶材将生长基板上的芯片一次键合到暂态基板上，去除生长基板，此时芯片的电极面朝向暂态基板，然后在移除生长基板后，再次利用胶材将芯片二次键合到目标基板，此时，芯片的发光面朝向目标基板，然后经过激光剥离(Laser Lift Off，LLO)技术移除暂态基板，在去除电极表面的胶材时，必不可免会伤到电极及芯片，导致芯片良率大大下降，成本随之增加。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种芯片转移方法以及显示装置，旨在解决现有技术中芯片转移工艺易导致良率下降、成本增加的问题。
本发明提供了一种芯片转移方法，其包括以下步骤：
提供一生长基板，该生长基板表面形成有芯片；
在芯片远离生长基板的一侧依次覆盖牺牲层和第一胶层；其中，牺牲层至少将芯片的电极包裹；
提供一暂态基板，并通过暂态基板将芯片转移至一目标基板；
依次去除第一胶层和牺牲层，以裸露芯片。
采用本发明的上述芯片转移方法，在通过第一胶层将芯片转移至暂态基板上之前，先形成一层包裹芯片电极的牺牲层，从而在将暂态基板上的芯片转移至目标基板后，需要去除的第一胶层会覆盖在牺牲层远离芯片的一侧，从而在去除上述第一胶层的过程中，上述牺牲层会保护芯片不受损伤，从而提高了转移后芯片的良率，节约了成本；并且，现有技术中为了避免刻蚀去除键合胶材时对芯片电极的影响，需要考虑键合胶材与电极之间的刻蚀选择比，而发明通过设置上述牺牲层，可以通过刻蚀去除部分第一胶层，使牺牲层部分裸露，并通过去除牺牲层以将其表面的第一胶层一并去除，使得刻蚀工艺无需考虑刻蚀选择比，降低了刻蚀工艺的要求。
可选地，上述牺牲层的材料包括氮化硅、氧化硅和光阻中的任一种或多种。在采用激光剥离(Laser Lift Off，LLO)技术去除第一胶层的工艺中，上述可选的材料种类不仅能够使牺牲层起到对下方芯片有效地保护作用，还能够通过常规的湿法刻蚀工艺被去除，工艺简单，易于实施。
可选地，上述牺牲层的厚度为
满足上述厚度范围的牺牲层，不仅能够有效防止刻蚀去除第一胶层的工艺中对下方芯片的损伤，还能够避免厚度较大导致去除牺牲层的效率降低。
可选地，去除第一胶层和牺牲层的步骤包括：通过干法刻蚀工艺去除部分第一胶层，以使牺牲层部分外露；通过外露的牺牲层，并结合湿法刻蚀工艺将牺牲层和剩余的第一胶层去除。通过设置上述牺牲层，并刻蚀去除部分第一胶层，使牺牲层部分裸露，然后去除牺牲层以将其表面的第一胶层一并去除，使得刻蚀工艺无需考虑刻蚀选择比，降低了刻蚀工艺的要求。
可选地，通过暂态基板将芯片转移至一目标基板的步骤，包括：将暂态基板与第一胶层键合；去除生长基板，以将芯片转移至暂态基板上；将芯片转移至目标基板上，使牺牲层位于芯片远离目标基板的一侧。由于牺牲层包裹芯片的电极，且电极位于芯片远离生长基板的一侧，从而采用如LLO工艺等剥离工艺去除上述生长基板时，不会对芯片的电极造成损伤。
可选地，将芯片转移至目标基板上的步骤，包括：在芯片背离暂态基板的一侧形成一第二胶层；将目标基板与第二胶层键合；去除暂态基板，以将芯片转移至目标基板上。由于牺牲层包裹芯片的电极，从而采用如LLO技术等剥离工艺去除上述暂态基板时，不会对芯片的电极造成损伤。
可选地，上述生长基板为砷化镓基板，去除生长基板的步骤，包括：通过湿法刻蚀工艺将砷化镓基板去除；其中，湿法刻蚀工艺所使用的溶液为NH3·H2O和H2O2的混合溶液。上述溶液对砷化镓基板具有优异的湿法刻蚀效果。
可选地，上述去除暂态基板的步骤，包括：通过激光剥离工艺将暂态基板去除。采用激光剥离工艺去除上述特定种类的暂态基板，能够具有较高的工艺效率，且工艺简单，易于实施。
可选地，上述暂态基板或上述目标基板包括蓝宝石基板、玻璃基板或硅基板中的任意一种。上述可选种类的暂态基板和目标基板可以通过现有技术中常规的激光剥离工艺被去除，工艺简单，易于实施。
基于同样的发明构思，本发明还提供一种显示装置，其包括显示背板以及位于显示背板上的芯片，该芯片采用如上述的芯片转移方法转移至显示背板上。
在本发明的上述显示装置中，由于芯片是采用如上述的芯片转移方法转移至显示背板上的，牺牲层会保护芯片不受损伤，从而提高了转移后芯片的良率，节约了成本。
附图说明
图1为根据本发明一种实施例中提供的芯片转移方法的流程示意图；
图2为根据本发明一种实施例中提供的芯片转移方法中，提供的生长基板的结构示意图，其中，生长基板表面形成有芯片；
图3为在图2所示的芯片远离生长基板的一侧表面覆盖牺牲层，使牺牲层包裹芯片的电极后的结构示意图；
图4为通过第一胶层将图3所示的暂态基板与生长基板键合后的结构示意图，其中，芯片位于牺牲层远离第一胶层的一侧；
图5为去除图4所示的生长基板，以将芯片转移至暂态基板后的结构示意图；
图6为通过第二胶层将图5所示的目标基板与暂态基板键合，以使牺牲层位于芯片远离目标基板的一侧后的结构示意图；
图7为去除图6所示的暂态基板，以将芯片转移至目标基板后的结构示意图；
图8为采用干法刻蚀工艺去除图7所示的部分第一胶层，使牺牲层部分外露后的结构示意图；
图9为通过外露的牺牲层并结合湿法刻蚀工艺将图8所示的牺牲层和剩余的第一胶层去除后的结构示意图。
附图标记说明：
10-生长基板；20-芯片；210-电极；30-牺牲层；40-第一胶层；50-暂态基板；60-第二胶层；70-目标基板。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
正如背景技术部分所描述的，芯片的发光面朝向目标基板，然后经过激光剥离(Laser Lift Off，LLO)技术移除暂态基板，在去除电极表面的胶材时，必不可免会伤到电极及芯片，导致芯片良率大大下降，成本随之增加。
基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
本申请的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种芯片转移方法，如图1其包括以下步骤：
提供一生长基板，该生长基板表面形成有芯片；
在芯片远离生长基板的一侧依次覆盖一牺牲层和第一胶层；其中，牺牲层至少将芯片的电极包裹；
提供一暂态基板，并通过暂态基板将芯片转移至一目标基板；
依次去除第一胶层和牺牲层，以裸露芯片。
采用本发明的上述芯片转移方法，在通过第一胶层将芯片转移至暂态基板上之前，先形成一层包裹芯片电极的牺牲层，从而在将暂态基板上的芯片转移至目标基板后，需要去除的第一胶层会覆盖在牺牲层远离芯片的一侧，从而在去除上述第一胶层的过程中，上述牺牲层会保护芯片不受损伤，从而提高了转移后芯片的良率，节约了成本。
并且，现有技术中为了避免刻蚀去除键合胶材时对芯片电极的影响，需要考虑键合胶材与电极之间的刻蚀选择比，而发明通过设置上述牺牲层，可以通过刻蚀去除部分第一胶层，使牺牲层部分裸露，并通过去除牺牲层以将其表面的第一胶层一并去除，使得刻蚀工艺无需考虑刻蚀选择比，降低了刻蚀工艺的要求。
下面将结合附图更详细地描述根据本申请提供的芯片转移方法的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。
首先，提供生长基板10，该生长基板10表面形成有芯片20，在芯片20远离生长基板10的一侧依次覆盖牺牲层30和第一胶层40；其中，牺牲层30至少将芯片20的电极包裹，如图2和图3所示。
在一些实施方式中，上述生长基板10包括但不限于玻璃片、石英片、砷化镓衬底和蓝宝石衬底等。
在一些实施方式中，使生长基板10表面具有上述芯片20的方式包括：在生长基板10上完成发光二极管(Light Emitting Diode，LED)磊晶膜层，并进行切割以形成多个独立的LED芯片20。
在本发明的一些实施方式中，在芯片20远离生长基板10的一侧表面覆盖牺牲层30，使牺牲层30至少将芯片20的电极210包裹，包括：采用蒸镀工艺在上述生长基板10上形成牺牲层30，蒸镀工艺的工艺条件和工艺参数可以根据具体的牺牲层30材料进行合理设定，在此不做限定。
示例性的，上述牺牲层30的材料包括氮化硅、氧化硅和光阻中的任一种或多种。在采用激光剥离(Laser Lift Off，LLO)工艺去除第一胶层40的工艺中，上述可选的材料种类不仅能够使牺牲层30起到对下方芯片20有效地保护作用，还能够通过常规的湿法刻蚀工艺被去除，工艺简单，易于实施。
在本发明的一些实施方式中，上述牺牲层30的厚度为
满足上述厚度范围的牺牲层30，不仅能够有效防止刻蚀去除第一胶层40的工艺中对下方芯片20的损伤，还能够避免厚度较大导致去除牺牲层30的效率降低。
在形成至少将芯片20的电极包裹的牺牲层30的步骤之后，提供一暂态基板50，并通过暂态基板50将芯片20转移至一目标基板70，如图4至图7所示。
在本发明的一些实施方式中，通过暂态基板50将芯片20转移至一目标基板70的步骤，包括：将暂态基板50与第一胶层40键合；去除生长基板10，以将芯片20转移至暂态基板50上；将芯片20转移至目标基板70上，使牺牲层30位于芯片20远离目标基板70的一侧。
将芯片20转移至暂态基板50并不局限于上述实施方式，在本发明的另一些实施方式中，在暂态基板50上覆盖第一胶层40；通过第一胶层40将暂态基板50与生长基板10粘结键合，以使芯片20位于牺牲层30远离第一胶层40的一侧；去除生长基板10，以将芯片20转移至暂态基板50上。
在上述实施方式中，由于牺牲层30包裹芯片20的电极210，且电极210位于芯片20远离生长基板10的一侧，从而采用如LLO工艺等剥离工艺去除上述生长基板10时，不会对芯片20的电极210造成损伤。
示例性的，上述暂态基板50包括蓝宝石基板、玻璃基板和硅基板中的任一种。上述可选种类的暂态基板50可以通过现有技术中常规的光化学反应被去除，工艺简单，易于实施。
示例性的，采用涂布工艺在牺牲层30或暂态基板50上覆盖第一胶层40，涂布工艺的工艺条件和工艺参数可以根据具体的第一胶层40材料进行合理设定，在此不做限定。
示例性的，在牺牲层30或暂态基板50上涂覆光解胶或热解胶，以上述第一胶层40。
示例性的，上述生长基板10为蓝宝石衬底，采用LLO技术去除上述生长基板10，LLO工艺的工艺条件和工艺参数可以根据具体的第一胶层40材料进行合理设定，在此不做限定。
示例性的，上述生长基板10为砷化镓衬底，采用湿法刻蚀工艺去除上述生长基板10，湿法刻蚀工艺的腐蚀剂可以为NH3·H2O和H2O2的混合溶液。
在将芯片20转移至暂态基板50上的步骤之后，将芯片20转移至目标基板70上，使牺牲层30位于芯片20远离目标基板70的一侧，如图6和图7所示。
在本发明的一些实施方式中，将芯片20转移至目标基板70上，使牺牲层30位于芯片20远离目标基板70的一侧，包括：提供目标基板70，将目标基板70与暂态基板50键合，使牺牲层30位于芯片20远离目标基板70的一侧；去除暂态基板50，以将芯片20转移至目标基板70上。由于牺牲层30包裹芯片20的电极210，从而采用如LLO技术等剥离工艺去除上述暂态基板50时，不会对芯片20的电极210造成损伤。
在上述实施方式中，提供目标基板70，将目标基板70与暂态基板50键合，使牺牲层30位于芯片20远离目标基板70的一侧，可以包括：在芯片20背离暂态基板50一侧形成第二胶层60；将目标基板70与第二胶层60键合；去除暂态基板50，以将芯片20转移至目标基板70上。
将芯片20转移至暂态基板50并不局限于上述实施方式，在本发明的另一些实施方式中，在目标基板70上覆盖第二胶层60；通过第二胶层60将目标基板70与暂态基板50键合，以使牺牲层30位于芯片20远离目标基板70的一侧。采用第二胶层60作为键合胶材将目标基板70与暂态基板50键合，能够具有较高的工艺效率，且工艺简单，易于实施。
示例性的，采用涂布工艺在芯片20背离暂态基板50一侧或目标基板70上覆盖第二胶层60，涂布工艺的工艺条件和工艺参数可以根据具体的第二胶层60材料进行合理设定，在此不做限定。
示例性的，在芯片20背离暂态基板50一侧或目标基板70上涂覆光解胶或热解胶，以形成上述第二胶层60。
示例性的，暂态基板50包括蓝宝石基板、玻璃基板和硅基板中的任一种，在上述去除暂态基板50的步骤中，通过激光剥离工艺将暂态基板50移除。采用激光剥离工艺去除上述特定种类的暂态基板50，能够具有较高的工艺效率，且工艺简单，易于实施，上述激光剥离工艺的工艺条件和工艺参数可以根据具体的暂态基板50材料进行合理设定，在此不做限定。
在将芯片20转移至目标基板70上的步骤之后，依次去除第一胶层40和牺牲层30，使芯片20裸露，如图8和图9所示。
在本发明的一些实施方式中，去除第一胶层40和牺牲层30，使芯片20裸露，包括：采用干法刻蚀工艺去除部分第一胶层40，使牺牲层30部分外露；通过外露的牺牲层，并结合湿法刻蚀工艺将牺牲层30和剩余的第一胶层40去除。
在上述实施方式中，采用干法刻蚀工艺去除部分第一胶层40，并采用湿法刻蚀工艺去除牺牲层30，由于形成有包裹芯片20电极210的上述牺牲层30，在干法刻蚀去除部分第一胶层40时，先使牺牲层30部分裸露，此时芯片20的电极210仍被牺牲层30包裹，然后通过湿法刻蚀去除牺牲层30，以使其表面的第一胶层40一并去除，从而使刻蚀工艺无需考虑刻蚀选择比，降低了刻蚀工艺的要求。
上述干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺的工艺条件和工艺参数可以根据具体的暂态基板50材料进行合理设定，在此不做限定。
基于同样的发明构思，本发明还提供一种显示装置，其包括显示背板，以及采用如上述的芯片20转移方法转移至显示背板上的芯片20，芯片20与显示背板电连接。
在本发明的上述显示装置中，由于芯片20是采用如上述的芯片20转移方法转移至显示背板上的，牺牲层30会保护芯片20不受损伤，从而提高了转移后芯片20的良率，节约了成本。
需要说明的是，本申请中的芯片20为Micro LED(微型发光二极管)，也可以是纳米级LED。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种芯片转移方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一生长基板，所述生长基板表面形成有芯片；
在所述芯片远离所述生长基板的一侧依次覆盖一牺牲层和第一胶层；其中，所述牺牲层至少将所述芯片的电极包裹；
提供一暂态基板，并通过所述暂态基板将所述芯片转移至一目标基板；
依次去除所述第一胶层和所述牺牲层，以裸露所述芯片，
所述去除所述第一胶层和所述牺牲层的步骤，包括：
通过干法刻蚀工艺去除部分所述第一胶层，以使所述牺牲层部分外露；
通过外露的所述牺牲层，并结合湿法刻蚀工艺将所述牺牲层和剩余的所述第一胶层去除，
所述通过所述暂态基板将所述芯片转移至一目标基板的步骤，包括：
将所述暂态基板与所述第一胶层键合；
去除所述生长基板，以将所述芯片转移至所述暂态基板上；
将所述芯片转移至目标基板上，使所述牺牲层位于所述芯片远离所述目标基板的一侧。
2.如权利要求1所述的芯片转移方法，其特征在于，所述牺牲层的材料包括氮化硅、氧化硅和光阻中的任一种或多种。
3.如权利要求1所述的芯片转移方法，其特征在于，所述牺牲层的厚度为1000Å~5000Å。
4.如权利要求1所述的芯片转移方法，其特征在于，将所述芯片转移至目标基板上的步骤，包括：
在所述芯片背离所述暂态基板的一侧形成一第二胶层；
将所述目标基板与所述第二胶层键合；
去除所述暂态基板，以将所述芯片转移至所述目标基板上。
5.如权利要求1所述的芯片转移方法，其特征在于，所述生长基板为砷化镓基板，所述去除所述生长基板的步骤，包括：
通过湿法刻蚀工艺将所述砷化镓基板去除；其中，所述湿法刻蚀工艺所使用的溶液为NH3·H2O和H2O2的混合溶液。
6.如权利要求4所述的芯片转移方法，其特征在于，所述去除所述暂态基板的步骤，包括：
通过一激光剥离工艺将所述暂态基板去除。
7.如权利要求1至4中任一项所述的芯片转移方法，其特征在于，所述暂态基板或所述目标基板包括蓝宝石基板、玻璃基板或硅基板中的任意一种。
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