CN114141914B - 衬底剥离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种衬底剥离方法，针对外延层已经制作成LED芯片再去剥离衬底时，首先将生长于衬底上的若干LED芯片与支撑基底固定在一起，然后将衬底与生长于衬底上的若干LED芯片的连结界面去除，而后先往衬底、支撑基底、若干LED芯片之间的空隙中充入气体，通过气体形成的正压将衬底撑起，然后将衬底与若干LED芯片分离，从而实现衬底剥离。本发明可以防止在将衬底与若干LED芯片分离的过程中，LED芯片发生偏移、偏转、暗裂等问题，可以提高良品率。

Description

衬底剥离方法
技术领域
本发明涉及LED显示技术领域，具体涉及一种衬底剥离方法。
背景技术
在LED芯片，如Micro LED芯片等的生产过程中，需要从外延层剥离衬底，例如从氮化镓外延层上剥离蓝宝石衬底。现阶段，主要采用激光剥离技术(Laser Lift Off，LLO)剥离衬底。由于衬底与外延层之间具有一定的吸附力，为便于向上拉起衬底，如图1所示，现有技术中，首先将外延层12’与支撑基底2’固定(如图1中(a’)所示)，再采用激光将衬底11’和外延层12’分离之后，先将衬底11’相对于外延层12’滑移(如图1中(b’)、(c’)所示)，再向上拉起衬底11’(如图1中(d’)所示)，从而实现剥离衬底。
在上述现有技术中将衬底相对于外延层滑移时，可能会导致外延层发生一定程度的偏移、偏转等，若外延层为整片的一体结构(尚未制作成LED芯片)，即使在滑移过程中有一些偏移、偏转等，也不会对后续的制程造成影响。然而，当外延层已经制作成LED芯片，再去剥离衬底和外延层(LED芯片)时，采用上述现有技术，则可能会造成LED芯片的偏移、偏转等，且由于外延层厚度极小(几微米)，还会出现LED芯片暗裂的问题，影响后续工艺及产品的良率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种衬底剥离方法，以提高良品率。
为实现上述目的，本发明提供了一种衬底剥离方法，用于将衬底与生长于所述衬底的若干LED芯片剥离，所述衬底剥离方法包括：
将生长于所述衬底上的所述若干LED芯片与支撑基底固定在一起；
去除所述衬底与所述若干LED芯片的连结界面；
往所述衬底、所述支撑基底、若干所述LED芯片之间的空隙中充入气体，将所述衬底撑起；
将所述衬底与所述若干LED芯片分离。
在一些实施例中，所述支撑基底包括基板和设于所述基板上的粘接膜；所述“将生长于所述衬底上的所述若干LED芯片与所述支撑基底固定在一起”包括：将生长于所述衬底上的所述若干LED芯片与所述支撑基底的粘结膜粘接固定在一起。
在一些实施例中，所述“去除所述衬底与所述若干LED芯片的连结界面”包括：采用激光作用于所述衬底与所述若干LED芯片的连结界面处，分解所述连结界面。
在一些实施例中，“往所述衬底、所述支撑基底、若干所述LED芯片之间的空隙中充入气体”包括：以气体流量逐渐增大的方式往所述衬底、所述支撑基底、若干所述LED芯片之间的空隙中充入气体；所述“将所述衬底与所述若干LED芯片分离”包括：在所述气体对所述衬底的支撑力达到预设值后，逐渐增大施加在所述衬底和/或所述支撑基底的作用力，使所述衬底与所述若干LED芯片分离。
在一些实施例中，所述“将所述衬底与所述若干LED芯片分离”包括：竖直抬起所述衬底，将所述衬底从所述若干LED芯片上移除。
在一些实施例中，在往所述衬底、所述支撑基底、若干所述LED芯片之间的空隙中充入气体之前，还包括：固定所述衬底。
在一些实施例中，所述“固定所述衬底”包括：采用吸附装置吸住所述衬底背离所述若干LED芯片的一面；所述“竖直抬起所述衬底”包括：采用所述吸附装置竖直向上提起所述衬底。
在一些实施例中，所述吸附装置包括有均匀分布的多个吸附件，所述“固定所述衬底”包括：采用所述多个吸附件吸住所述衬底背离所述若干LED芯片的一面；所述“竖直抬起所述衬底”包括：采用所述多个吸附件给所述衬底施以均匀的作用力竖直向上提起所述衬底。
在一些实施例中，所述“将所述衬底与所述若干LED芯片分离”包括：固定所述衬底；竖直向下移动所述支撑基底，使所述支撑基底上的所述若干LED芯片与所述衬底分离。
在一些实施例中，所述衬底为蓝宝石衬底，所述若干LED芯片为由生长于所述衬底上的外延层制作获得。
与现有技术相比，本发明针对外延层已经制作成LED芯片再去剥离衬底时，在将衬底与生长于衬底上的若干LED芯片的连结界面去除之后，先往衬底、支撑基底、若干LED芯片之间的空隙中充入气体，通过气体形成的正压将衬底撑起，再对衬底和/或支撑基底施加作用力，使衬底与若干LED芯片分离，从而实现衬底剥离。本发明可以防止在将衬底与若干LED芯片分离的过程中，LED芯片发生偏移、偏转、暗裂等问题，可以提高良品率。
附图说明
图1是现有技术剥离衬底的过程示意图；
图2是本发明一实施例衬底剥离方法的流程图；
图3是本发明一实施例剥离衬底的过程示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的内容、构造特征、所实现目的及效果，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
在发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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，仅是为便于描述本发明和简化描述，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
在LED芯片，如Micro LED芯片等的制作过程中，首先是在衬底(如，蓝宝石衬底)生长出外延层(如，氮化镓外延层)，再由外延层制作出LED芯片。在一些实施例中，是在将衬底与外延层剥离之后，再在外延层制作出LED芯片；而在一些实施例中，则是在由外延层制作出LED芯片之后，再将衬底与外延层(即LED芯片)剥离。
以下，结合附图对本发明实施例的技术方案进行详细说明：
请参阅图2和图3，本发明一实施例提供一种适用于在由外延层制作出LED芯片之后，再将衬底与外延层(即制作出的若干LED芯片)剥离的衬底剥离方法。该衬底剥离方法包括以下步骤S101至步骤S105。
S101，将生长于衬底11上的若干LED芯片12与支撑基底2固定在一起。具体的，可以通过例如粘贴等方式将若干LED芯片12与支撑基底2固定在一起。在该实施例中，所采用的支撑基底2包括基板21和设于基板21上的粘接膜22，通过粘接膜22将若干LED芯片12与支撑基底2粘接固定在一起，如图3中(a)所示。其中，基板21为透明玻璃，粘接膜22可以为双面胶，其中一面与基板21粘接固定，另一面与若干LED芯片12粘接固定。
S102，去除衬底11与若干LED芯片12的连结界面。具体的，采用激光从衬底面照射，使激光作用于衬底11与若干LED芯片12的连结界面处，如图3中(b)所示，以分解连结界面。采用激光从衬底面照射时，激光光斑可以是聚焦在衬底11与若干LED芯片12的连结界面处，也可以是设置一定的离焦量，例如，使激光光斑聚焦在衬底11上距连结界面一定距离处。
S103，固定衬底11。借此，可以避免在执行步骤S104的过程中，衬底11发生微小滑移，而导致LED芯片12发生偏移、偏转。具体可以采用吸附装置3，例如吸嘴等吸住衬底11背离若干LED芯片12的一面，从而使衬底11的位置固定。当然，也可以采用其它任意方式固定衬底11。
S104，往衬底11、支撑基底2、若干LED芯片12之间的空隙13、14中充入气体，将衬底11撑起，如图3中(c)所示。具体可以采用细缝式气嘴4等，往LED芯片12之间的空隙13、边缘位置的LED芯片12外侧的空隙14中吹入气体，通过气体形成的正压将衬底11撑起，抵消衬底11与LED芯片12之间的自然吸附力，便于S105中将衬底11抬起。其中，所充入的气体可以为惰性气体，例如，氦气等。所充入的气体的流速以能够抵消衬底11的重量和克服衬底11与LED芯片12之间的自然吸附力，将衬底11撑起为止。
S105，竖直抬起衬底11，将衬底11从若干LED芯片12上移除，留下若干LED芯片12和支撑基底2，如图3中(d)所示。在采用吸附装置3吸住衬底11背离若干LED芯片12的一面(即，上表面，以图3所示角度为例)而使衬底11的位置固定的实施例中，可以通过吸附装置3竖直向上提起衬底11，从而将衬底11从若干LED芯片12上移除。在其它实施例中，则可以利用其它的辅助结构，例如采用支撑结构支撑在衬底11的下表面，竖直向上顶起衬底11等。
吸附装置3可以包括有均匀分布的多个吸附件，也即，在步骤S103中，采用多个吸附件吸住衬底11背离若干LED芯片12的一面，在步骤S105中，采用多个吸附件给衬底11施以均匀的作用力竖直向上提起衬底11。由于经步骤S102处理的衬底11与若干LED芯片12之间，可能极少部分会残留有连接界面未完全去除，通过均匀分布的多个吸附件给衬底11施加均匀的竖直向上的作用力，可以避免由于衬底11局部受力不均衡而导致衬底11崩裂。
作为优选实施例，在步骤S104中，是以气体流量逐渐增大的方式往衬底11、支撑基底2、若干LED芯片12之间的空隙13、14中充入气体，在衬底11、支撑基底2、若干LED芯片12之间形成逐渐增大的支撑力(正压)；在步骤S105中，在气体对衬底11的支撑力达到预设值后，逐渐增大吸附装置3对衬底11的竖直向上作用力，与此同时，气体流量也逐渐增大，而将衬底11竖直向上抬起，从而实现将衬底11从若干LED芯片12上移除。
与上述实施例不同的是，在本发明的另一实施例中，在步骤S105中，其是通过固定衬底11，然后竖直向下移动支撑基底2，来实现支撑基底2上的若干LED芯片12与衬底11分离。具体可以是使用例如上述吸附装置3来给支撑基底2施加竖直向下的作用力，实现将支撑基底2上的若干LED芯片12与衬底11分离；也可以是采用其它固定装置固定住支撑基底2，并承载支撑基底2竖直向下移动，来实现将支撑基底2上的若干LED芯片12与衬底11分离。
与上述实施例不同的是，在本发明的又一实施例中，在步骤S105中，其是在通过吸附装置3给衬底11施加均匀的竖直向上的作用力的同时，通过其它装置给支撑基底2施加竖直向下的作用力，实现将支撑基底2上的若干LED芯片12与衬底11分离。
综上，本发明针对外延层已经制作成LED芯片12再去剥离衬底11时，在将衬底11与生长于衬底11上的若干LED芯片12的连结界面去除之后，先往衬底11、支撑基底2、若干LED芯片12之间的空隙13、14中充入气体，通过气体形成的正压将衬底11撑起，再竖直向上抬起衬底11和/或竖直向下移动支撑基底2，将衬底11与若干LED芯片12分离，从而实现衬底11剥离。本发明可以防止在将衬底11与若干LED芯片12分离的过程中，LED芯片12发生偏移、偏转、暗裂等问题，可以提高良品率。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种衬底剥离方法，用于将衬底与生长于所述衬底的若干LED芯片剥离，其特征在于，所述衬底剥离方法包括：
将生长于所述衬底上的所述若干LED芯片与支撑基底固定在一起；
去除所述衬底与所述若干LED芯片的连结界面；
采用吸附装置吸住所述衬底背离所述若干LED芯片的一面；
以气体流量的方式往所述衬底、所述支撑基底、若干所述LED芯片之间的空隙中充入气体，使得所述气体对所述衬底的支撑力达到预设值，以将所述衬底撑起；
在所述气体对所述衬底的支撑力达到预设值后，逐渐增大所述吸附装置施加在所述衬底上的作用力，与此同时，气体流量也逐渐增大，而将衬底竖直向上抬起，从而实现将所述衬底与所述若干LED芯片分离。
2.如权利要求1所述的衬底剥离方法，其特征在于，所述支撑基底包括基板和设于所述基板上的粘接膜；
所述“将生长于所述衬底上的所述若干LED芯片与所述支撑基底固定在一起”包括：将生长于所述衬底上的所述若干LED芯片与所述支撑基底的粘结膜粘接固定在一起。
3.如权利要求1所述的衬底剥离方法，其特征在于，所述“去除所述衬底与所述若干LED芯片的连结界面”包括：
采用激光作用于所述衬底与所述若干LED芯片的连结界面处，分解所述连结界面。
4.如权利要求1所述的衬底剥离方法，其特征在于，“往所述衬底、所述支撑基底、若干所述LED芯片之间的空隙中充入气体”包括：以气体流量逐渐增大的方式往所述衬底、所述支撑基底、若干所述LED芯片之间的空隙中充入气体。
5.如权利要求1所述的衬底剥离方法，其特征在于，所述吸附装置包括有均匀分布的多个吸附件，所述“固定所述衬底”包括：采用所述多个吸附件吸住所述衬底背离所述若干LED芯片的一面；所述“竖直抬起所述衬底”包括：采用所述多个吸附件给所述衬底施以均匀的作用力竖直向上提起所述衬底。
6.如权利要求1所述的衬底剥离方法，其特征在于，所述“将所述衬底与所述若干LED芯片分离”包括：
竖直向下移动所述支撑基底，使所述支撑基底上的所述若干LED芯片与所述衬底分离。
7.如权利要求1所述的衬底剥离方法，其特征在于，所述衬底为蓝宝石衬底，所述若干LED芯片为由生长于所述衬底上的外延层制作获得。
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