CN114420818B - Micro-LED的芯片体、弱化结构及巨量转移方法 - Google Patents
Micro-LED的芯片体、弱化结构及巨量转移方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114420818B CN114420818B CN202111562334.4A CN202111562334A CN114420818B CN 114420818 B CN114420818 B CN 114420818B CN 202111562334 A CN202111562334 A CN 202111562334A CN 114420818 B CN114420818 B CN 114420818B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chip
- carrier substrate
- chip body
- connecting piece
- passivation layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 172
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 63
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000011112 process operation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68381—Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
本发明提供了一种Micro‑LED的芯片体、弱化结构及巨量转移方法。Micro‑LED的弱化结构包括芯片体、载体基板和连接件，芯片体包括芯片、钝化层和生长基板，芯片连接于生长基板，钝化层贴附于芯片的表面；载体基板开设有用于容纳芯片体的容纳腔；连接件设于芯片体与载体基板之间，并用于连接芯片体和载体基板，其中，连接件为热熔性连接件。依据以上实施例中的Micro‑LED弱化结构，通过设置热熔性的连接件用于在载体基板上固定芯片体，相较于传统的弱化结构，无需进行繁琐的工艺操作即可实现芯片体与载体基板之间的连接，并且仅通过高温加热即可实现芯片体与载体基板的分离，整体结构简单，在对本弱化结构中的芯片体进行巨量转移时，可以有效提高转移效率。
Description
技术领域
本发明涉及LED显示技术领域，尤其涉及一种Micro-LED的芯片体、弱化结构及巨量转移方法。
背景技术
Micro-LED芯片从生长基板上剥离的过程包括如下步骤：首先利用临时键合材料将Micro-LED芯片与暂态基板做临时键合，然后采用激光剥离技术将其从生长基板剥离，使Micro-LED转移至临时基板上，完成激光剥离之后，需要将Micro-LED芯片从暂态基板上拾取，进而转移至最终的目标基板，该过程则为巨量转移过程。
生长基板通常为蓝宝石材料，Micro-LED通过外延层生长在基板上，外延层和生长基板之间通常设置有一层采用例如氮化镓(GaN)材料的释放层，激光剥离技术是利用氮化镓层与蓝宝石的带隙差异，采用光子能量大于氮化镓带隙、小于蓝宝石带隙的紫外激光辐射，使氮化镓在900～1000℃热分解形成Ga和N2，以分离Micro-LED芯片和生长基板。
为了提高转移良率，通常需要制备弱结构以提高转移良率，在制备弱结构时，首先要制备一层桥臂结构，再制备一层牺牲层结构与中间载体基板键合，刻蚀掉该结构后，经清洗干燥等步骤最终形成弱化结构。弱结构的整体制备工艺比较复杂，且在制备过程中存在诸多工艺问题，如大量牺牲层覆盖不易刻蚀清洗、桥臂结构易断裂等，这些工艺问题会导致巨量转移操作的转移效率受到影响。
如何在保证良率的前提下提高Micro-LED芯片的巨量转移效率是一项亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明提供一种Micro-LED的芯片体、弱化结构及巨量转移方法，通过对现有的巨量转移技术进行改进，可以有效提高巨量转移操作的转移效率。
本发明提出一种Micro-LED的芯片体，包括：
芯片；
钝化层，贴附于所述芯片的表面；
生长基板，所述芯片连接于所述生长基板，且所述生长基板位于所述芯片远离所述钝化层的一侧；以及
连接件，设于所述钝化层远离所述芯片的一侧，所述连接件用于在所述芯片体转移时与外部的载体基板连接，其中，所述连接件为热熔性连接件。
本发明还提供了一种Micro-LED的弱化结构，包括：
芯片体，包括芯片、钝化层和生长基板，所述芯片连接于所述生长基板，所述钝化层贴附于所述芯片的表面；
载体基板，开设有用于容纳所述芯片体的容纳腔；以及
连接件，设于所述芯片体与所述载体基板之间，并用于连接所述芯片体和所述载体基板，其中，所述连接件为热熔性连接件。
根据本发明的一个实施例，所述芯片体还包括两个电极，两个所述电极间隔设置并分别连接于所述芯片，所述连接件与所述电极间隔设置；所述电极穿设于所述钝化层，并自所述钝化层的向外凸出。
根据本发明的一个实施例，所述芯片朝向所述钝化层设有阶梯槽，其中一个所述电极设于所述阶梯槽内，所述连接件设于所述电极与另一个电极之间。
根据本发明的一个实施例，所述钝化层包括限位层部和贴附层部，所述贴附层部贴附于所述芯片的表面，所述限位层部设于所述贴附层部远离所述芯片的一侧，且所述限位层部开设有限位槽，所述连接件容置于所述限位槽内。
根据本发明的一个实施例，所述载体基板还设有凸起部，所述凸起部至少部分设于所述容纳腔内，并自所述容纳腔的内壁向所述容纳腔内凸出，所述芯片体通过所述连接件连接于所述凸起部，且所述芯片体至少部分与所述容纳腔的内壁间隔设置。
根据本发明的一个实施例，所述连接件在所述凸起部上的正投影位于所述凸起部内。
根据本发明的一个实施例，所述芯片体还包括桥臂，所述桥臂自所述芯片向外延伸，所述芯片体通过所述桥臂连接于所述载体基板。
根据本发明的一个实施例，所述桥臂包括相接的连接段和延伸段，所述连接段连接于所述芯片的一侧，所述延伸段远离所述连接段的一端连接于所述载体基板。
本发明还提供了一种Micro-LED的巨量转移方法，包括步骤：
提供间隔设置的芯片体和载体基板；
在所述芯片体和/或所述载体基板上粘附热熔性的连接件；
驱使所述芯片体朝向所述载体基板移动，并使所述芯片体通过所述连接件与所述载体基板连接。
根据本发明的一个实施例，所述芯片体包括芯片、生长基板和桥臂；所述芯片设于所述生长基板的一侧，且所述连接件位于所述生长基板远离所述芯片的一侧；所述桥臂自所述芯片向外延伸，所述芯片体通过所述桥臂连接于所述载体基板；所述载体基板内部开设有用于容纳所述芯片体的容纳腔；
驱使所述芯片体朝向所述载体基板移动，并使所述芯片体通过所述连接件与所述载体基板连接的步骤之后，所述方法还包括步骤：
去除所述芯片体与所述载体基板之间的所述连接件，以使所述芯片体至少部分悬置于所述容纳腔内。
根据本发明的一个实施例，所述桥臂连接于至少两个所述芯片；
所述在所述芯片体和/或所述载体基板上粘附热熔性的连接件的步骤包括：
在所述桥臂朝向所述载体基板的一侧粘附所述热熔性的连接件；
所述驱使所述芯片体朝向所述载体基板移动的步骤包括：
驱使所述桥臂朝向所述载体基板移动，以带动多个所述芯片朝向所述载体基板移动。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
相较于传统的Micro-LED芯片体，本发明中的芯片体通过在钝化层外侧设置热熔性的连接件，芯片体可以通过连接件与外部的载体基板连接，以形成弱化结构，并且仅通过高温加热便可以使连接件成为粘稠状，便于芯片体与载体基板的分离，从而提高本芯片体的巨量转移效率，使用效果好。
依据以上实施例中的Micro-LED弱化结构，通过设置热熔性的连接件用于在载体基板上固定芯片体，相较于传统的弱化结构，无需进行繁琐的工艺操作即可实现芯片体与载体基板之间的连接，并且仅通过高温加热即可实现芯片体与载体基板的分离，整体结构简单，在对本弱化结构中的芯片体进行巨量转移时，可以有效提高转移效率。
依据以上实施例中的Micro-LED的巨量转移方法，通过采用热熔性的连接件对芯片体和载体基板进行固定连接，不仅可以提高两者固定连接时的操作效率，还可以提高分离时的操作便捷性以及分离效率，相较于传统的巨量转移方法，本发明中的巨量转移方法无需经过繁琐的步骤即可形成弱化结构，从而达到提高巨量转移效率的效果。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1是本发明的实施例中芯片体的结构示意图；
图2是本发明的实施例中弱化结构的剖面结构示意图；
图3是本发明的另一实施例中芯片体的结构示意图；
图4是本发明的实施例中芯片体与载体基板的连接示意图；
图5是本发明的实施例中芯片体的立体示意图；
图6是本发明的另一实施例中芯片体的立体示意图；
图7是本发明的又一实施例中弱化结构的连接示意图；
图8是本发明的实施例中巨量转移方法的流程图；
图9是本发明的实施例中巨量转移方法中弱化结构的结构示意图；
附图标记：
10、弱化结构；
100、芯片体；110、芯片；111、阶梯槽；120、钝化层；121、限位层部；1211、限位槽；122、贴附层部；130、生长基板；131、衬底；132、释放层；140、电极；150、桥臂；151、连接段；152、延伸段；
200、连接件；
300、载体基板；310、容纳腔；320、凸起部。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
参阅图1和图2所示，本发明提供了一种Micro-LED的芯片体100，芯片体100包括芯片110、钝化层120、生长基板130和连接件200；钝化层120贴附于芯片110的表面；芯片110连接于生长基板130，且生长基板130位于芯片110远离钝化层120的一侧；连接件200设于钝化层120远离芯片110的一侧，连接件200用于在芯片体100转移时与外部的载体基板300连接，其中，连接件200为热熔性连接件200。
在本实施例中，载体基板300开设有用于容纳芯片体100的容纳腔310；连接件200设于芯片体100与载体基板300之间，并用于连接芯片体100和载体基板300，其中，连接件200为热熔性连接件200。具体地，载体基板300内设置的容纳腔310可以通过压印等方式形成，并且容纳腔310的设置位置与芯片体100相对应。
相较于传统的Micro-LED芯片体，本发明中的芯片体100通过在钝化层120外侧设置热熔性的连接件200，芯片体100可以通过连接件200与外部的载体基板300连接，以形成弱化结构10，并且仅通过高温加热便可以使连接件200成为粘稠状，便于芯片体100与载体基板300的分离，从而提高本芯片体100的巨量转移效率，使用效果好。
需要说明的是，在本芯片体100中，可以通过在芯片体100上旋涂光刻胶，并进行光刻显影，电子束蒸镀制备N型和P型的电极140，在蒸镀一层SiO2的钝化层120，以用于增强微器件寿命，制备完成钝化层120后，由于后面需要在电极140制备焊盘，所以需要在两个电极140上方对钝化层120进行开窗操作，但需要注意的是，若连接件200靠近中间部位，则在后续转移过程中连接件200的释放容易粘附至电极140，因此开窗结构需要靠近钝化层120的边缘设置，钝化层120的中间部分用于放置热熔性连接件200；如图1所示的摆放状态，钝化层120上的开窗结构应分别设于钝化层120的水平方向上的左侧和右侧。
进一步地，如图2所示，载体基板300还设有凸起部320，凸起部320至少部分设于容纳腔310内，并自容纳腔310的内壁向容纳腔310内凸出，芯片体100通过连接件200连接于凸起部320，且芯片体100至少部分与容纳腔310的内壁间隔设置。
由此设置，可以将连接件200粘附于钝化层120朝向凸起部320的一侧，在芯片体100朝向载体基板300移动的过程中，连接件200仅与凸起部320和钝化层120接触并粘附固定，并使钝化层120除连接件200外的区域与容纳腔310的内壁间隔设置，在保证芯片体100与载体基板300连接牢固性的前提下，可以降低两者之间的接触面积，以避免在转移过程中容纳腔310的内壁与芯片体100之间出现相互刮擦的问题，从而保证芯片体100转移过程中的良率。
参阅图1和图2所示，本发明实施例还提供了一种Micro-LED的弱化结构10，其包括芯片体100、连接件200和载体基板300；芯片体100用于发出光线，连接件200用于连接芯片体100和载体基板300，载体基板300用于与芯片体100接合，并作为芯片体100的中转载体。
具体地，芯片体100包括芯片110、钝化层120和生长基板130；钝化层120贴附于芯片110的表面；芯片110连接于生长基板130，且生长基板130位于芯片110远离钝化层120的一侧；连接件200设于钝化层120远离芯片110的一侧，连接件200用于在芯片体100转移时与外部的载体基板300连接，其中，连接件200为热熔性连接件200。载体基板300开设有用于容纳芯片体100的容纳腔310；连接件200设于芯片体100与载体基板300之间，并用于连接芯片体100和载体基板300，其中，连接件200为热熔性连接件200。具体地，载体基板300内设置的容纳腔310可以通过压印等方式形成，并且容纳腔310的设置位置与芯片体100相对应。
相较于传统的Micro-LED芯片体，本发明中的芯片体100通过在钝化层120外侧设置热熔性的连接件200，芯片体100可以通过连接件200与外部的载体基板300连接，以形成弱化结构10，并且仅通过高温加热便可以使连接件200成为粘稠状，便于芯片体100与载体基板300的分离，从而提高本芯片体100的巨量转移效率，使用效果好。
具体地，在本发明的弱化结构10中，连接件200可以为热熔性聚合物薄膜，连接件200包括但不限于热熔胶、或其他树脂加工而成的热熔性材料。连接件200的制备工艺如下：首先准备一块掩膜版，遮掩住芯片体100的电极镀蒸焊盘，根据所需的热熔性聚合物薄膜制备掩膜版开口，低温加热剥离掩膜版上的热熔性聚合物薄膜，加热方式可以采用例如热风枪缓慢剥离等。需注意的是，在剥离过程中应避免热熔聚合物薄膜粘附至芯片体100的电极140，以免在后续键合工艺过程中对发光纯度造成影响。
在一些实施例中，弱化结构10还可以设置有加热装置，通过低温加热以减弱热熔性聚合物连接件200的黏性，以便于通过转移设备完成转移，提高转移良率。具体地，加热装置的低温加热温度范围可以是40℃-60℃之间。具体地，加热装置可以设于载体基板300内，或设于外部转移设备的转移头中，加热转移头吸附Micro-LED的芯片体100，转移头加热减弱热熔聚合物连接件200的黏性，也可达成同样的效果，在此不做赘述。
如图1和图2所示，在本实施例中，生长基板130可以包括衬底131和释放层132，并且释放层132连接于衬底131和芯片体100之间；具体地，释放层132可以是氮化镓材质制成，通过在激光剥离技术的处理下，释放层132可以通过高温热分解形成Ga和N2，由此便可以实现衬底131与芯片体100之间的分离。
具体地，如图1至图3所示，芯片体100还包括两个电极140，两个电极140间隔设置并分别连接于芯片110，连接件200与电极140间隔设置；电极140穿设于钝化层120，并自钝化层120的向外凸出。
如图3所示，在一实施例中，芯片110朝向钝化层120设有阶梯槽111，其中一个电极140设于阶梯槽111内，连接件200设于电极140与另一个电极140之间。
在本发明的弱化结构10中，Micro-LED的芯片体100在台面刻蚀后得到可以得到阶梯型的芯片体100，之后通过在芯片体100上旋涂光刻胶，并进行光刻显影，电子束蒸镀制备N型和P型的电极140，在蒸镀一层SiO2的钝化层120，以用于增强微器件寿命，制备完成钝化层120后，由于后面需要在电极140制备焊盘，所以需要在两个电极140上方对钝化层120进行开窗操作，但需要注意的是，若连接件200靠近中间部位，则在后续转移过程中连接件200的释放容易粘附至电极140，因此开窗结构需要靠近钝化层120的边缘设置，钝化层120的中间部分用于放置热熔性连接件200；如图1所示的摆放状态，钝化层120上的开窗结构应分别设于钝化层120的水平方向上的左侧和右侧。
进一步地，参阅图3所示，钝化层120包括限位层部121和贴附层部122，贴附层部122贴附于芯片110的表面，限位层部121设于贴附层部122远离芯片110的一侧，且限位层部121开设有限位槽1211，连接件200容置于限位槽1211内。
在加工本实施例的芯片体100时，在需要暴露的地方涂覆光刻胶，采用PECVD沉积钝化层120，光刻显影之后去除光刻胶，得到带有限位槽1211的限位层部121以及贴附层部122，贴附层部122贴附于芯片110的表面，限位层部121位于贴附层部122远离芯片110的一侧，限位槽1211用于容置热熔聚合物连接件200，进一步防止热熔性连接件200与电极140之间接触影响发光纯度。在其他实施例中，也可通过在芯片110上制备一层较厚的钝化层120，并采用干法刻蚀，在此不做唯一限定。
在激光剥离过程中，激光产生高温使热熔聚合物连接件200加热至粘稠状，并向限位槽1211内掉落，通过在限位层部121内设置限位槽1211，可以有效的防止热熔聚合物连接件200向外扩散，因此可以避免由于热熔性连接件200粘附电极140而造成通电后发光出现发光纯度下降，或出现无法芯片体100点亮的情况，并且钝化层120具有紧凑的结构，有利于芯片体100的小型化。
进一步地，如图2所示，载体基板300还设有凸起部320，凸起部320至少部分设于容纳腔310内，并自容纳腔310的内壁向容纳腔310内凸出，芯片体100通过连接件200连接于凸起部320，且芯片体100至少部分与容纳腔310的内壁间隔设置。
由此设置，在形成弱化结构10时，可以将连接件200粘附于钝化层120朝向凸起部320的一侧，在芯片体100朝向载体基板300移动的过程中，连接件200仅与凸起部320和钝化层120接触并粘附固定，并使钝化层120除连接件200外的区域与容纳腔310的内壁间隔设置，在保证芯片体100与载体基板300连接牢固性的前提下，可以降低两者之间的接触面积，以避免在转移过程中容纳腔310的内壁与芯片体100之间出现相互刮擦的问题，从而保证芯片体100转移过程中的良率。
在另一实施例中，在形成弱化结构10的过程中，也可以将一层连接件200粘附于凸起部320上，并预先加热使凸起部320上的热熔性连接件200，选择性激光剥离生长基板130的释放层132之后，芯片体100可以掉落至载体基板300的容纳腔310内，并通过钝化层120与连接件200粘合，并将芯片体100固定在载体基板300内，其余颜色可以依次转移至载体基板300，之后转移头再将载体基板300上的芯片体100依次转移至键合基板，由此即可实现全彩化。
可以理解，由于芯片体100的电极140并未接触连接件200，且芯片体100的光源朝远离连接件200的方向发光，所以即使有部分连接件200残留在钝化层120上也不会对芯片体100的发光质量造成影响，使用效果好。
优选地，连接件200在凸起部320上的正投影位于凸起部320内。
由此设置，可以保证在芯片体100与载体基板300连接的过程中，连接件200远离芯片体100的一侧可以与凸起部320充分接触，以保证芯片体100与载体基板300之间的连接牢固度。
进一步地，参阅图4所示，芯片体100还包括桥臂150，桥臂150自芯片110向外延伸，芯片体100通过桥臂150连接于载体基板300。
在本实施例中，通过设置桥臂150连接芯片110和载体基板300，可以通过桥臂150对芯片110进行辅助固定，并且当芯片体100与载体基板300分离时，桥臂150可以在外力的作用下发生断裂，以实现芯片体100与载体基板300的分离。
具体地，在一实施例中，桥臂150包括相接的连接段151和延伸段152，连接段151连接于芯片110的一侧，延伸段152远离连接段151的一端连接于载体基板300。
如图4所示，通过设置延伸段152分别连接连接段151与载体基板300，可以使芯片体100与载体基板300之间具有更为紧凑的连接结构，并且当桥臂150发生断裂时，也可以使断裂部位位于连接段151与延伸段152之间的连接处；在一些实施例中，也可以将桥臂150设置为透明结构，这样当芯片体100与载体基板300分离之后，如果桥臂150未与芯片110分离也不会对芯片110的发光造成影响，并且可以减少去除桥臂150的工序，达到提高转移效率的目的。
具体地，如图5所示，在一实施例中，连接件200可以设于钝化层120远离芯片110的一侧，并在水平方向上位于两个电极140之间，当芯片体100与载体基板300连接时，连接件200可以与载体基板300的容纳腔310内的凸起部320连接固定，并通过凸起部320进行支撑，以使芯片体100除连接件200外的部位与容纳腔310的内部间隔设置。
如图6所示，在另一实施例中，连接件200可以设于桥臂150远离生长基板130的一侧，并粘附于桥臂150上。
在本实施例中，通过将连接件200设于桥臂150上，在芯片体100与载体基板300连接时，通过连接件200可以将桥臂150固定在载体基板300上，以保证芯片体100与载体基板300之间的连接牢固性，同时也可以避免连接件200在与钝化层120粘附过程中，连接件200与电极140发生意外接触而导致芯片体100出现发光不良的情况。
如图7所示，在又一实施例中，本实施例与上述实施例的区别在于，在本实施例中，连接件200设于载体基板300上，并与芯片体100的桥臂150对应；由此设置，在芯片体100与载体基板300连接时，芯片体100也可以通过桥臂150与连接件200的配合实现芯片体100与载体基板300的连接固定。
依据以上实施例中的Micro-LED弱化结构10，通过设置热熔性的连接件200用于在载体基板300上固定芯片体100，相较于传统的弱化结构10，无需进行繁琐的工艺操作即可实现芯片体100与载体基板300之间的连接，并且仅通过高温加热即可实现芯片体100与载体基板300的分离，整体结构简单，在对本弱化结构10中的芯片体100进行巨量转移时，可以有效提高转移效率。
参阅图8所示，本发明还提供了一种Micro-LED的巨量转移方法，其至少包括如下步骤：
步骤S100：提供间隔设置的芯片体100和载体基板300；
步骤S200：在芯片体100和/或载体基板300上粘附热熔性的连接件200；
步骤S300：驱使芯片体100朝向载体基板300移动，并使芯片体100通过连接件200与载体基板300连接。
依据以上实施例中的Micro-LED的巨量转移方法，通过采用热熔性的连接件200对芯片体100和载体基板300进行固定连接，不仅可以提高两者固定连接时的操作效率，还可以提高分离时的操作便捷性以及分离效率，相较于传统的巨量转移方法，本发明中的巨量转移方法无需经过繁琐的步骤即可形成弱化结构10，从而达到提高巨量转移效率的效果。
采用本巨量转移方法转移芯片体100时，生长基板130上的蓝色色光的芯片体100通过激光选择性照射分解释放层132，激光瞬间高温，热传导至热熔性连接件200，并且连接件200的熔点为40℃-120℃之间，通过加热可以使连接件200瞬间呈现粘稠状，释放层132分解后芯片体100可以掉落至容纳腔310内，连接件200可以与容纳腔310内的凸起部320粘合，以对芯片体100进行固定。其余两种颜色(绿、红)的芯片体100均可以此种方式转移至载体基板300中，载体基板300均匀排布蓝、绿、红三种颜色，载体基板300与键合基板间距相同，可直接通过静电转移头、电磁转移头、真空转移头等方式转移至键合基板。
在一实施例中，步骤S300之后，本巨量转移方法还包括步骤：去除芯片体100与载体基板300之间的连接件200，以使芯片体100至少部分悬置于容纳腔310内。
可以理解，在芯片体100的转移键合过程中，因存在一些不可控因素，所以会有部分热熔性聚合物连接件200会粘附至电极140上，并会导致在通电后发光出现发光纯度下降，甚至出现无法点亮的情况；在本实施例中，在芯片体100掉落至容纳腔310之后，可以进行回温冷却处理，增强连接件200与芯片体100之间的牢固性，此时即可在载体基板300上方制备一层桥臂150，之后再通过有机溶液清洗烘干等处理去除掉芯片体100与载体基板300之间的连接件200，由此芯片体100即可悬置于容纳腔310内，并通过桥臂150固定在载体基板300上，由此即可得到桥臂150固定的弱化结构10。
进一步地，如图5和图6所示，桥臂150连接于至少两个芯片110；步骤S200包括：
在桥臂150朝向载体基板300的一侧粘附热熔性的连接件200；并且，步骤S300还包括：
驱使桥臂150朝向载体基板300移动，以带动多个芯片110朝向载体基板300移动。
在本实施例中，生长基板130上设有多个芯片体100，并且芯片体100朝向衬底131的一侧沉积一层横纵交叉的桥臂150，并通过桥臂150连接多个芯片体100，并且连接件200设于桥臂150远离生长基板130的一侧，当驱使桥臂150朝向载体基板300移动时，可以同时带动多个芯片体100朝向一同朝向载体基板300的容纳腔310移动，以实现同步转移的操作。
需注意的是，在本实施例中桥臂150上的连接件200应设于桥臂150断裂部位，例如设于延伸段152上，或连接段151与延伸段152之间等，由此可以避免连接件200在桥臂150断裂的过程中粘附至芯片体100上。
在其他实施例中，也可以在芯片体100上设置单个桥臂150，无需与其他芯片体100连接，在转移时可以选择性激光剥离，三色巨量转移。
采用本发明的巨量转移方法时，可以单独完成三种颜色巨量转移，也可一次性激光剥离全部芯片体100完成单色转移实现彩色化。相较于传统的巨量转移方法，采用本巨量转移方法时，无需制备大量牺牲层包裹芯片体100，以避免由于清洗后仍有少量残留物附着在芯片体100上而影响其发光效果的问题；并且可以实现简化弱化结构的效果，通过采用少量的热熔性连接件200即可代替常规牺牲层(光刻胶)的作用，制备成弱化结构，结构简单成本低廉，制备效率高；并且通过对转移工艺进行简化，仅需载体基板300、连接件200和外部的转移头配合即可实现转移操作，使用效果好。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (12)
1.一种Micro-LED的芯片体，其特征在于，包括：
芯片；
钝化层，贴附于所述芯片的表面；
生长基板，所述芯片连接于所述生长基板，且所述生长基板位于所述芯片远离所述钝化层的一侧；以及
连接件，设于所述钝化层远离所述芯片的一侧，所述连接件用于在所述芯片体转移时与外部的载体基板连接，其中，所述连接件为热熔性连接件。
2.一种Micro-LED的弱化结构，其特征在于，包括：
芯片体，包括芯片、钝化层和生长基板，所述芯片连接于所述生长基板，所述钝化层贴附于所述芯片的表面；
载体基板，开设有用于容纳所述芯片体的容纳腔；以及
连接件，设于所述芯片体与所述载体基板之间，并用于连接所述芯片体和所述载体基板，其中，所述连接件为热熔性连接件。
3.根据权利要求2所述的弱化结构，其特征在于，所述芯片体还包括两个电极，两个所述电极间隔设置并分别连接于所述芯片，所述连接件与所述电极间隔设置；所述电极穿设于所述钝化层，并自所述钝化层的向外凸出。
4.根据权利要求3所述的弱化结构，其特征在于，所述芯片朝向所述钝化层设有阶梯槽，其中一个所述电极设于所述阶梯槽内，所述连接件设于所述电极与另一个电极之间。
5.根据权利要求2所述的弱化结构，其特征在于，所述钝化层包括限位层部和贴附层部，所述贴附层部贴附于所述芯片的表面，所述限位层部设于所述贴附层部远离所述芯片的一侧，且所述限位层部开设有限位槽，所述连接件容置于所述限位槽内。
6.根据权利要求2所述的弱化结构，其特征在于，所述载体基板还设有凸起部，所述凸起部至少部分设于所述容纳腔内，并自所述容纳腔的内壁向所述容纳腔内凸出，所述芯片体通过所述连接件连接于所述凸起部，且所述芯片体至少部分与所述容纳腔的内壁间隔设置。
7.根据权利要求6所述的弱化结构，其特征在于，所述连接件在所述凸起部上的正投影位于所述凸起部内。
8.根据权利要求2所述的弱化结构，其特征在于，所述芯片体还包括桥臂，所述桥臂自所述芯片向外延伸，所述芯片体通过所述桥臂连接于所述载体基板。
9.根据权利要求8所述的弱化结构，其特征在于，所述桥臂包括相接的连接段和延伸段，所述连接段连接于所述芯片的一侧，所述延伸段远离所述连接段的一端连接于所述载体基板。
10.一种Micro-LED的巨量转移方法，其特征在于包括步骤：
提供间隔设置的芯片体和载体基板；
在所述芯片体和/或所述载体基板上粘附热熔性的连接件；
驱使所述芯片体朝向所述载体基板移动，并使所述芯片体通过所述连接件与所述载体基板连接,所述载体基板内部开设有用于容纳所述芯片体的容纳腔；
去除所述芯片体与所述载体基板之间的所述连接件，以使所述芯片体至少部分悬置于所述容纳腔内。
11.根据权利要求10所述的巨量转移方法，其特征在于，所述芯片体包括芯片、生长基板和桥臂；所述芯片设于所述生长基板的一侧，且所述连接件位于所述生长基板远离所述芯片的一侧；所述桥臂自所述芯片向外延伸，所述芯片体通过所述桥臂连接于所述载体基板。
12.根据权利要求11所述的巨量转移方法，其特征在于，所述桥臂连接于至少两个所述芯片；
所述在所述芯片体和/或所述载体基板上粘附热熔性的连接件的步骤包括：
在所述桥臂朝向所述载体基板的一侧粘附所述热熔性的连接件；
所述驱使所述芯片体朝向所述载体基板移动的步骤包括：
驱使所述桥臂朝向所述载体基板移动，以带动多个所述芯片朝向所述载体基板移动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111562334.4A CN114420818B (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | Micro-LED的芯片体、弱化结构及巨量转移方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111562334.4A CN114420818B (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | Micro-LED的芯片体、弱化结构及巨量转移方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114420818A CN114420818A (zh) | 2022-04-29 |
| CN114420818B true CN114420818B (zh) | 2024-04-30 |
Family
ID=81268413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111562334.4A Active CN114420818B (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | Micro-LED的芯片体、弱化结构及巨量转移方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114420818B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110148655A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-20 | 北京易美新创科技有限公司 | 微型led芯片巨量转移方法 |
| CN110491978A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-11-22 | 北京大学东莞光电研究院 | 一种led芯片结构及其制备方法、应用led芯片结构的巨量转移方法 |
| CN111916536A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-10 | 华南理工大学 | 具有微米孔阵列的微米尺寸正装led器件及其制备方法 |
| CN112992737A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-18 | 广东省科学院半导体研究所 | 晶圆级芯片的可转移结构及其转移方法 |
| CN113284819A (zh) * | 2020-02-20 | 2021-08-20 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 一种巨量转移方法 |
| CN113451352A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-09-28 | 深圳市思坦科技有限公司 | 芯片弱化结构及其制作方法、巨量转移方法、显示面板 |
-
2021
- 2021-12-20 CN CN202111562334.4A patent/CN114420818B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110148655A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-20 | 北京易美新创科技有限公司 | 微型led芯片巨量转移方法 |
| CN110491978A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-11-22 | 北京大学东莞光电研究院 | 一种led芯片结构及其制备方法、应用led芯片结构的巨量转移方法 |
| CN113284819A (zh) * | 2020-02-20 | 2021-08-20 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 一种巨量转移方法 |
| CN111916536A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-10 | 华南理工大学 | 具有微米孔阵列的微米尺寸正装led器件及其制备方法 |
| CN112992737A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-18 | 广东省科学院半导体研究所 | 晶圆级芯片的可转移结构及其转移方法 |
| CN113451352A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-09-28 | 深圳市思坦科技有限公司 | 芯片弱化结构及其制作方法、巨量转移方法、显示面板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114420818A (zh) | 2022-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6853882B2 (ja) | 発光ダイオード、ディスプレイデバイス、および、直視型ディスプレイデバイス | |
| TWI422065B (zh) | 發光二極體晶片、包含其之封裝結構以及其製造方法 | |
| EP1876653B1 (en) | Sub-mount for mounting light emitting diode and light emitting diode package | |
| RU2477906C2 (ru) | Прочная структура сид (светоизлучающего диода) для отделения подложки | |
| JP5377985B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| CN109378365B (zh) | 微型发光二极管装置及其制作方法 | |
| EP3926680B1 (en) | Method for transferring light-emitting diodes for display, and display device | |
| WO2020036421A1 (ko) | 발광 소자 | |
| US7625778B2 (en) | Method of manufacturing a substrate-free flip chip light emitting diode | |
| CN111489991B (zh) | 显示面板及制作方法 | |
| EP3204966A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| TW200814350A (en) | A light emitting device and the manufacture method thereof | |
| CN112713167B (zh) | 一种显示面板及显示面板的制备方法 | |
| TWI590498B (zh) | 電子元件的轉移方法及電子元件陣列 | |
| CN114203725B (zh) | 微型发光二极管显示面板及其制备方法 | |
| CN114420818B (zh) | Micro-LED的芯片体、弱化结构及巨量转移方法 | |
| CN116404027A (zh) | 一种Micro-LED微显示器及其制备方法 | |
| WO2014110982A1 (zh) | 一种基于激光剥离的半导体发光器件的制备方法 | |
| GB2426123A (en) | Substrate-free flip chip light emitting diode | |
| KR100850945B1 (ko) | 발광 소자 패키지 및 그 제조방법 | |
| CN101438422B (zh) | 具有改善的光提取的激光剥离发光二极管 | |
| CN114256399A (zh) | 一种红光led组件、显示面板及制备方法 | |
| US20230068911A1 (en) | Laser Lift-Off Processing System Including Metal Grid | |
| CN109461753B (zh) | 一种大注入倒装微米led芯片及其制备方法 | |
| CN112768394A (zh) | 发光元件及微发光二极管的转移方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |