CN115223888A - 一种等间距的芯片扩张及巨量转移方法 - Google Patents

一种等间距的芯片扩张及巨量转移方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115223888A
CN115223888A CN202110427051.2A CN202110427051A CN115223888A CN 115223888 A CN115223888 A CN 115223888A CN 202110427051 A CN202110427051 A CN 202110427051A CN 115223888 A CN115223888 A CN 115223888A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chips
chip
carrier film
spacing
film
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.)
Pending
Application number
CN202110427051.2A
Other languages
English (en)
Inventor
杨冠南
童金
林伟
赖海其
张昱
崔成强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong University of Technology
Original Assignee
Guangdong University of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong University of Technology filed Critical Guangdong University of Technology
Priority to CN202110427051.2A priority Critical patent/CN115223888A/zh
Publication of CN115223888A publication Critical patent/CN115223888A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67132—Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape
    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • 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
    • H01L21/6836—Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • 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
    • 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
    • H01L2221/68318—Auxiliary support including means facilitating the separation of a device or wafer from the auxiliary support
    • H01L2221/68322—Auxiliary support including means facilitating the selective separation of some of a plurality of devices from the auxiliary support
    • 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
    • H01L2221/68386—Separation by peeling

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)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本发明涉及半导体加工的技术领域，更具体地，涉及一种等间距的芯片扩张及巨量转移方法，包括以下步骤：S10.选择承载膜，将芯片转移到临时键合胶层；S20.分别沿X方向、Y方向拉伸承载膜，直至X方向、Y方向芯片间距扩张至设定值；S30.激光照射临时键合胶层，芯片脱离临时键合胶层并转移至承载基板的焊盘上；S40.重复步骤S10～S30，依次完成多种类型芯片的巨量转移；步骤S20在进行拉伸扩张的过程中，对芯片间距进行实时同步检测；对芯片间距存在偏差的区域，局部修正芯片在阵列中的位置及间距误差，使得所有芯片间距达到所需间距。本发明在拉伸扩张过程中，对芯片间距存在偏差的区域进行修正，使得所有芯片间距达到所需间距，实现芯片的均匀扩张和巨量精准转移。

Description

一种等间距的芯片扩张及巨量转移方法
技术领域
本发明涉及半导体加工的技术领域，更具体地，涉及一种等间距的芯片扩张及巨量转移方法。
背景技术
随着显示屏巨大化、微小化、集成化发展，对显示屏像素密度的要求也越来越高。Micro-LED作为显示屏的基本单元，也朝着小型化、微型化发展。Micro LED芯片通常在制作完成之后，需要将大量(几万至几千万)的Micro LED芯片转移到驱动电路板上形成LED阵列。目前主要的巨量转移的技术分为几个类别：(1)Fine Pick/Place精准抓取转移；(2)Selective Release选择性释放：不经过拾取环节，直接从原有衬底上将LED进行转移，主要技术有图案化激光：使用准分子激光，照射在生长界面上的氮化镓薄片上稀疏分散的模具大小区域，再通过紫外线曝光产生镓金属和氮气，做到平行转移至衬底，实现精准的光学阵列；(3)Self-Assembly自组装，主要使用流体力技术：利用刷桶在衬底上滚动，使得LED置于液体悬浮液中，通过流体力，使LED落入衬底上的对应井中；(4)Roll Printing转印，通过印刷的方式进行转移，将TFT元件拾起并放置在所需的基板上，再将LED元件拾起并放置在放有TFT元件的基板上，从而完成结合了两大元素的有源矩阵型Micro-LED面板。
中国专利CN109599411A公开了一种用于Micro-LED巨量转移的可控分散方法及转移方法，包括分散平台，分散平台在旋转的同时进行升降或喷气，从而使放置在分散平台上的芯片做自由离心运动进而分散；a)芯片转移，将晶圆上的Micro-LED芯片转移到橡胶承载片上；b)自由离心动作，橡胶承载片固定于离心式分散平台上，平台转动的同时进行升降或喷气，使芯片进行离心分散，经过单次或数次分散，使芯片阵列达到所需间隔和排布；c)芯片转移，将橡胶承载片上的芯片与承载基板上的焊盘对准，将芯片转移到基板的焊盘上。上述方案利用Micro-LED在分散平台做离心抛体运动的方式和倒装，实现巨量Micro-LED的可控分散与转移，然而，上述方案由于分散平台上各处离心力的大小不同，导致难以保证所有芯片等间距放大、无法实现Micro-LED的巨量转移和精准放置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种等间距的芯片扩张及巨量转移方法，所有芯片的间距均可等间距放大，可实现芯片的巨量转移和精准放置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供一种等间距的芯片扩张及巨量转移方法，包括以下步骤：
S10.选择承载膜，所述承载膜包括自上而下顺次设置的保护膜层、临时键合胶层以及薄膜拉伸层，撕开保护膜层，将芯片转移到临时键合胶层；
S20.沿X方向拉伸承载膜，直至X方向芯片间距扩张至设定值；沿Y方向拉伸承载膜，直至Y方向芯片间距扩张至设定值；
S30.激光照射临时键合胶层，被照射处的临时键合胶失效，芯片脱离临时键合胶层并转移至承载基板的焊盘上，完成单种类型芯片的巨量转移；
S40.重复步骤S10～S30，依次完成多种类型芯片的巨量转移；
步骤S20在进行拉伸扩张的过程中，对芯片间距进行实时同步检测；对芯片间距存在偏差的区域，局部修正芯片在阵列中的位置及间距误差，使得所有芯片间距达到所需间距。
本发明的等间距的芯片扩张及巨量转移方法，在拉伸扩张过程中，对芯片间距存在偏差的区域进行修正，使得所有芯片间距达到所需间距，实现芯片的均匀扩张和巨量精准转移。
优选地，步骤S10中，所述薄膜拉伸层内嵌有呈网格排布的高分子弹性材料，所述高分子弹性材料将承载膜划分为设有多个规整排列节点的区域。
优选地，步骤S20中，使用阵列式夹头夹取承载膜进行拉伸扩张，所述阵列式夹头夹于高分子弹性材料的节点处，所述阵列式夹头为点状或长条状，所述阵列式夹头通过定间距阵列式桁架结构进行连接。
优选地，步骤S20中，在拉伸扩张过程中，对承载膜进行整体加热以增加承载膜的柔性；对于芯片间距存在偏差的区域，对承载膜的温度场进行局部调节，改变承载膜的局部性能，修正芯片在阵列中的位置及间距误差。
优选地，对于芯片间距偏小、阵列密度偏大的区域，采用局部加热的方法进行调节；同时，可对芯片间距偏小、阵列密度偏大的区域吹入腐蚀性气体，以减薄承载膜的厚度；对于芯片间距偏大、阵列密度偏小的区域，采用局部降温的方法进行调节。
优选地，步骤S20中，沿X方向将一张承载膜划分为多个区域，分别对不同区域的芯片沿X向进行拉伸扩张至设定值，依次将不同区域拉伸扩张后的芯片转移至另一张承载膜上；对另一张承载膜沿Y向进行拉伸扩张。
优选地，在步骤S10之后，在步骤S20之前，对承载膜进行预拉伸，通过预拉伸掌握承载膜各区域的变形量分布，选用均匀变形的承载膜。
优选地，重复S10的步骤，得到多张承载有芯片的承载膜；多张承载膜对齐堆叠放置，将多张承载膜压紧，对堆叠完成的承载膜进行边缘密封避免空气进入；步骤S20中，在拉伸扩张过程中，对承载膜进行加热以增加承载膜的柔性；对于芯片间距存在偏差的区域，对承载膜的温度场进行局部调节，改变承载膜的局部性能，修正芯片在阵列中的位置及间距误差。
优选地，对于芯片间距存在偏差的区域，使用热量可调的红外定向辐射器修正芯片在阵列中的位置及间距误差：对于扩张不足区域内中部芯片间距小、四周芯片间距大的情况，采用中间温度高、四周温度低的圆形热源加热；针对两列或两行之间芯片间距不足的情况，采用条形热源加热；针对两芯片之间间距较小的情况，采用点状热源；对于芯片间距偏大的区域，通过定向通入冷空气气流、或定向滴加挥发性介质，降低局部温度以延缓承载膜的扩张。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的等间距的芯片扩张及巨量转移方法，在拉伸扩张过程中，对芯片间距存在偏差的区域进行修正，使得所有芯片间距达到所需间距，可实现芯片的均匀扩张和巨量精准转移。
附图说明
图1为撕除承载膜上保护膜层的示意图；
图2为将晶圆上芯片转移至临时键合胶层的示意图；
图3为芯片未扩张时的示意图；
图4为阵列式点状夹头向X、Y轴方向同时扩张的示意图；
图5为阵列式夹头安装于定间距阵列式桁架结构的示意图；
图6为阵列式长条状夹头向垂直于长条状夹头方向扩张的示意图；
图7为阵列式长条状夹头旋转90度后对承载膜进行另一方向扩张的示意图；
图8为扩张过程中使用机器视觉检测系统检测芯片间距的示意图；
图9为激光照射使得芯片从承载膜转移至焊盘的示意图；
图10为三种类型芯片均转移至焊盘的示意图；
图11为实施例二中对间距过小的区域的承载膜局部辐射加热的示意图；
图12为实施例二中对间距过大的区域的承载膜滴加挥发性液体的示意图；
图13为实施例二中吹入高温气体或低温气体调节芯片间距的示意图；
图14为实施例三中沿X方向拉伸后的示意图；
图15为实施例三中将一张承载膜上芯片转移至另一张承载膜上的示意图；
图16为实施例三中另一张承载膜沿Y方向拉伸扩张的示意图；
图17为实施例四中芯片扩张及巨量转移的示意图；
图18为实施例四中采用红外定向辐射器补偿芯片间距的示意图；
图19为实施例四中定向输送冷空气补偿芯片间距的示意图；
附图中：1、承载膜；101、保护膜层；102、临时键合胶层；103、薄膜拉伸层；105、节点；2、晶圆；3、芯片；4、承载基板；5、焊盘；6、机器视觉检测系统；7、阵列式夹头；8、定间距阵列式桁架结构；9、红外定向辐射器；10、凸透镜聚焦系统；11、溶液喷嘴；12、激光；13、气体调温仪；14、气体入口；15、冷空气定向输送器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一
如图1至图10所示为本发明的等间距的芯片3扩张及巨量转移方法的实施例，包括以下步骤：
S10.选择承载膜1，所述承载膜1包括自上而下顺次设置的保护膜层101、临时键合胶层102以及薄膜拉伸层103，撕开保护膜层101，将芯片3转移到临时键合胶层102，如图1、图2所示；保护膜层101，覆盖在临时键合胶层102的粘结面；临时键合胶层102，覆盖在薄膜拉伸层103，用于粘取晶圆2上的芯片3；薄膜拉伸层103为高分子透明薄膜拉伸层103，具有一定的延展性、伸缩性、透光性，用于对芯片3进行扩张；
S20.沿X方向拉伸承载膜1，直至X方向芯片3间距扩张至设定值；沿Y方向拉伸承载膜1，直至Y方向芯片3间距扩张至设定值；需要说明的是，本发明既可以对芯片3阵列进行各方向等比例扩张、也可进行各方向不等比例扩张。
S30.激光12照射临时键合胶层102，被照射处的临时键合胶失效，芯片3脱离临时键合胶层102并转移至承载基板4的焊盘5上，完成单种类型芯片3的巨量转移；当使用热敏感的键合胶时，也可通过红外辐射、高温型流体、局部加热等方法使芯片3从临时键合胶上解键合，使芯片3脱离转移至承载基板4的焊盘5上，如图9所示。
S40.重复步骤S10～S30，依次完成多种类型芯片3的巨量转移，如图10所示。
步骤S20在进行拉伸扩张的过程中，对芯片3间距进行实时同步检测；对芯片3间距存在偏差的区域，局部修正芯片3在阵列中的位置及间距误差，使得所有芯片3间距达到所需间距。
步骤S10中，所述薄膜拉伸层103内嵌有呈网格排布的高分子弹性材料，所述高分子弹性材料将承载膜1划分为设有多个规整排列节点105的区域。高分子弹性材料为网状或点阵状，高分子弹性材料具有比承载膜1本身更高的韧性与刚度，网状或点阵状高分子弹性材料将承载膜1划分为多个区域，在拉伸该承载膜1时，高分子弹性材料承受大部分拉力，从而控制承载膜1上各区域的变形量，使承载膜1上芯片3均匀分布。
步骤S20中，使用阵列式夹头7夹取承载膜1进行拉伸扩张，所述阵列式夹头7夹于高分子弹性材料的节点105处，所述阵列式夹头7为点状或长条状，所述阵列式夹头7通过定间距阵列式桁架结构8进行连接，如图3至图5所示。其中，夹头安装于承载膜1上下两侧，同时保证夹头处在芯片3间隙处，可至少使用上夹头与下夹头，上下夹头对准并夹住承载膜1的高分子弹性材料的节点105处；当使用点状夹头时，可同步向X向、Y向扩张；当使用长条状夹头时，可以对承载膜1垂直于长条状夹头的方向进行扩张，之后将长条状夹头方向旋转90度，再对承载膜1进行另一方向的扩张，如图6、图7所示。本实施例中，夹头的材料均由质地较软、摩擦系数较大的橡胶材质制成，既可以保证与承载膜1间有一定的摩擦力以拉伸扩张，同时也不会破坏网格化承载膜1。
在步骤S10之后，在步骤S20之前，可对承载膜1进行预拉伸，通过预拉伸掌握承载膜1各区域的变形量分布，选用均匀变形的承载膜1。具体地，在进行芯片3巨量转移之前，对贴有芯片3或未贴有芯片3的承载膜1进行预拉伸，拉伸程度控制在承载膜1的弹性范围内；通过预拉伸掌握承载膜1各区域的变形量分布，并筛除存在较大变形误差的承载膜1；记录预拉伸过程中承载膜1产生非均匀变形的区域，并在后续扩张过程中，对非均匀变形的区域进行重点监测，并对非均匀变形区域的芯片3进行优先转移或最后再转移。
实施例二
如图11至图13所示为本发明的等间距的芯片3扩张及巨量转移方法的实施例，本实施例与实施例一类似，所不同之处在于，本实施例通过热补偿修正芯片3间距，具体地：步骤S20中，在拉伸扩张过程中，可对承载膜1进行整体加热以增加承载膜1的柔性；对于芯片3间距存在偏差的区域，对承载膜1的温度场进行局部调节，改变承载膜1的局部性能，修正芯片3在阵列中的位置及间距误差。
步骤S10中，柔性拉伸膜具有一定的延展性、伸缩性、透光性，塑性变形的压力-应变关系对温度敏感，承载膜1扩张所需压力可通过温度调节。
步骤S20中，对于芯片3间距偏小、阵列密度偏大的区域，采用局部加热的方法进行调节，可采用热辐射加热法，如红外定向辐射器9加热，如图11所示；可采用导热材料接触传热法，如电阻丝传热加热；还可采用高温液体接触加热、高温气体加热、半导体制热等一系列物理加热法，但需要注意的是，上述物理加热法的加热温度不足以使芯片3脱离临时键合胶；除采用局部物理加热的方法，本实施例还可在局部加热的同时对芯片3间距偏小、阵列密度偏大的区域吹入腐蚀性气体，以减薄承载膜1的厚度；对于芯片3间距偏大、阵列密度偏小的区域，采用局部降温的方法进行调节。具体地，可滴加挥发性化学物质制冷法、喷射式制冷法如局部喷射制冷剂和挥发的液氮、可喷射干冰气体、热电制冷、半导体制冷、接触式制冷。
局部加热时，使用辐射热量可调节的红外定向辐射器9：对于承载膜1上中部芯片3间距小、四周芯片3间距大的情况，可采用圆环形热源加热；针对两列或两行之间间距小的情况可采用条形热源；针对两芯片3之间间距过小的情况可采用点状热源，此外还可以设置呈扇形、矩形等其他几何形状排布的热源以适应不同加热区域；本实施例可通过凸透镜聚焦系统10调节成像间距来对红外光源辐射范围进行调节。另外，本实施例控制端经过视觉检测后，确定有位置误差的加热区域，并进行运动轨迹规划，红外定向辐射器9根据计算机规划的运动轨迹进行快速而均匀地加热，加热步骤通过机器视觉检测系统6同步检测，并使用测温仪测温并反馈给计算机进行反馈调节。
在其中一个实施例中，利用承载膜1将晶圆2上的芯片3转移到临时键合胶层102，此时，芯片3间距为20μm；根据芯片3放置的要求对承载膜1进行均匀扩张拉伸，以增加芯片3之间的间距，使其间距扩张到S0＝100μm。机器视觉检测系统6检测到承载膜1中心芯片3间距过小的区域S1。其中S1＝60μm、或S1＝70μm、S1＝85μm、S1＝90μm。采用红外定向辐射加热法，使承载膜1上芯片3误差区域的局部温度升高到一定数值，调整芯片3间距，机器视觉检测系统6同步检测并进行反馈调节，直至各异常区域芯片3间距达到设定值，如图11所示。
局部降温时，挥发性强的物质可以是无水乙醇，无毒、无腐蚀性、无污染。在经过视觉检测后，确定降温区域，并进行运动规划，溶液喷嘴11根据计算机规划的运动轨迹进行快速而均匀地滴加无水乙醇，喷嘴可以整列排布、圆环排布、多点排布，以适应不同的降温区域；其中，滴加无水乙醇的量根据芯片3需要收缩的面积决定。以上降温步骤均需要通过机器视觉检测系统6同步检测，使用测温仪或测温传感器测温并反馈给计算机进行反馈调节。
在另外一个实施例中，利用承载膜1将晶圆2上的芯片3转移到临时键合胶层102，此时，芯片3间距为50μm；根据芯片3放置的要求对承载膜1进行均匀扩张拉伸，以增加芯片3之间的间距，使其间距扩张到S0＝100μm。机器视觉检测系统6检测到承载膜1中心芯片3间距过小的区域S5、S6。其中S5＝150μm、S6＝180μm。在承载膜1误差区域滴加定量的无水乙醇，使得承载膜1误差区域的局部温度降低到一定数值，以调整芯片3间距，机器视觉检测系统6同步检测芯片3间距，并进行反馈调节，如图12所示。
在另外一个实施例中，对于芯片3间距异常的区域，也可采用气体调温仪13进行加热或制冷，气体调温仪13设有气体入口14，如图13所示。对间距过密的区域吹入高温气体，间距过大的区域吹入低温气体。
实施例三
如图14至图16所示为本发明的等间距的芯片3扩张及巨量转移方法的实施例，本实施例与实施例一类似，所不同之处在于，本实施例对承载膜1进行分区域逐次补偿修正扩张，具体地：步骤S20中，沿X方向将一张承载膜1划分为多个区域，分别对不同区域的芯片3沿X向进行拉伸扩张至设定值，依次将不同区域拉伸扩张后的芯片3转移至另一张承载膜1上；对另一张承载膜1沿Y向进行拉伸扩张。
本实施例同时使用两张承载膜1，可以实现对芯片3间距X方向的分区域调节以及Y方向的间距进行一次性调节，使用两个不同结构与力学性能的承载膜1对芯片3进行间距调节，极大地提高了芯片3的间距调节准确度与可控性。在对部分芯片3进行巨量转移的过程中，高分子线状材料的条状排布有利于芯片3与焊盘5的位置进行对准，以更加精确地调节承载膜1移动平台的位移。
经过以上步骤，实现分区域对芯片3进行扩张，依次对特定区域内间距合格的芯片3优先进行转移，转移完部分区域的芯片3后再扩张承载膜1，使得剩余芯片3间距达到合适间距，依次完成所有芯片3的转移。本实施例方法打破了以往要完成承载膜1所有间距调节才能转移芯片3的局限性，优先转移合格区域，同时调整间距不合适的区域，检测与扩张同步进行，极大地提高了转移效率。
实施例四
如图17至图19所示为本发明的等间距的芯片3扩张及巨量转移方法的实施例，本实施例与实施例一类似，所不同之处在于，本实施例同时对多张承载膜1进行拉伸扩张，以提高本发明芯片3扩张效率，具体地：重复S10的步骤，得到多张承载有芯片3的承载膜1；多张承载膜1对齐堆叠放置，将多张承载膜1压紧，对堆叠完成的承载膜1进行边缘密封避免空气进入；步骤S20中，在拉伸扩张过程中，对承载膜1进行加热以增加承载膜1的柔性；对于芯片3间距存在偏差的区域，对承载膜1的温度场进行局部调节，改变承载膜1的局部性能，修正芯片3在阵列中的位置及间距误差。
对于芯片3间距存在偏差的区域，使用热量可调的红外定向辐射器9修正芯片3在阵列中的位置及间距误差：对于扩张不足区域内中部芯片3间距小、四周芯片3间距大的情况，采用中间温度高、四周温度低的圆形热源加热，如图18所示；针对两列或两行之间芯片3间距不足的情况，采用条形热源加热；针对两芯片3之间间距较小的情况，采用点状热源；对于芯片3间距偏大的区域，通过冷空气定向输送器15定向通入冷空气气流、或定向滴加挥发性介质，降低局部温度以延缓承载膜1的扩张，如图19所示。
本实施例中，对柔性拉伸层的底面进行防胶粘处理，使其与临时键合层不会发生粘合。防胶粘处理可以为涂覆聚四氟乙烯层、或氟化以西丙烯共聚物层、或过氟烷基化物层、或硅胶油层。
在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种等间距的芯片扩张及巨量转移方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10.选择承载膜(1)，所述承载膜(1)包括自上而下顺次设置的保护膜层(101)、临时键合胶层(102)以及薄膜拉伸层(103)，撕开保护膜层(101)，将芯片(3)转移到临时键合胶层(102)；
S20.沿X方向拉伸承载膜(1)，直至X方向芯片(3)间距扩张至设定值；沿Y方向拉伸承载膜(1)，直至Y方向芯片(3)间距扩张至设定值；
S30.激光(12)照射临时键合胶层(102)，被照射处的临时键合胶失效，芯片(3)脱离临时键合胶层(102)并转移至承载基板(4)的焊盘(5)上，完成单种类型芯片(3)的巨量转移；
S40.重复步骤S10～S30，依次完成多种类型芯片(3)的巨量转移；
步骤S20在进行拉伸扩张的过程中，对芯片(3)间距进行实时同步检测；对芯片(3)间距存在偏差的区域，局部修正芯片(3)在阵列中的位置及间距误差，使得所有芯片(3)间距达到所需间距。
2.根据权利要求1所述的等间距的芯片扩张及巨量转移方法，其特征在于，步骤S10中，所述薄膜拉伸层(103)内嵌有呈网格排布的高分子弹性材料，所述高分子弹性材料将承载膜(1)划分为设有多个规整排列节点(105)的区域。
3.根据权利要求2所述的等间距的芯片扩张及巨量转移方法，其特征在于，步骤S20中，使用阵列式夹头(7)夹取承载膜(1)进行拉伸扩张，所述阵列式夹头(7)夹于高分子弹性材料的节点(105)处，所述阵列式夹头(7)为点状或长条状，所述阵列式夹头(7)通过定间距阵列式桁架结构(8)进行连接。
4.根据权利要求1所述的等间距的芯片扩张及巨量转移方法，其特征在于，步骤S20中，在拉伸扩张过程中，对承载膜(1)进行整体加热以增加承载膜(1)的柔性；对于芯片(3)间距存在偏差的区域，对承载膜(1)的温度场进行局部调节，改变承载膜(1)的局部性能，修正芯片(3)在阵列中的位置及间距误差。
5.根据权利要求4所述的等间距的芯片扩张及巨量转移方法，其特征在于，对于芯片(3)间距偏小、阵列密度偏大的区域，采用局部加热的方法进行调节；同时，可对芯片(3)间距偏小、阵列密度偏大的区域吹入腐蚀性气体，以减薄承载膜(1)的厚度；对于芯片(3)间距偏大、阵列密度偏小的区域，采用局部降温的方法进行调节。
6.根据权利要求1所述的等间距的芯片扩张及巨量转移方法，其特征在于，步骤S20中，沿X方向将一张承载膜(1)划分为多个区域，分别对不同区域的芯片(3)沿X向进行拉伸扩张至设定值，依次将不同区域拉伸扩张后的芯片(3)转移至另一张承载膜(1)上；对另一张承载膜(1)沿Y向进行拉伸扩张。
7.根据权利要求1所述的等间距的芯片扩张及巨量转移方法，其特征在于，在步骤S10之后，在步骤S20之前，对承载膜(1)进行预拉伸，通过预拉伸掌握承载膜(1)各区域的变形量分布，选用均匀变形的承载膜(1)。
8.根据权利要求1所述的等间距的芯片扩张及巨量转移方法，其特征在于，重复S10的步骤，得到多张承载有芯片(3)的承载膜(1)；多张承载膜(1)对齐堆叠放置，将多张承载膜(1)压紧，对堆叠完成的承载膜(1)进行边缘密封避免空气进入；步骤S20中，在拉伸扩张过程中，对承载膜(1)进行加热以增加承载膜(1)的柔性。
9.根据权利要求8所述的等间距的芯片扩张及巨量转移方法，其特征在于，对于芯片(3)间距存在偏差的区域，对承载膜(1)的温度场进行局部调节，改变承载膜(1)的局部性能，修正芯片(3)在阵列中的位置及间距误差。
10.根据权利要求9所述的等间距的芯片扩张及巨量转移方法，其特征在于，对于芯片(3)间距存在偏差的区域，使用热量可调的红外定向辐射器(9)修正芯片(3)在阵列中的位置及间距误差：对于扩张不足区域内中部芯片(3)间距小、四周芯片(3)间距大的情况，采用中间温度高、四周温度低的圆形热源加热；针对两列或两行之间芯片(3)间距不足的情况，采用条形热源加热；针对两芯片(3)之间间距较小的情况，采用点状热源；对于芯片(3)间距偏大的区域，通过定向通入冷空气气流、或定向滴加挥发性介质，降低局部温度以延缓承载膜(1)的扩张。
CN202110427051.2A 2021-04-20 2021-04-20 一种等间距的芯片扩张及巨量转移方法 Pending CN115223888A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110427051.2A CN115223888A (zh) 2021-04-20 2021-04-20 一种等间距的芯片扩张及巨量转移方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110427051.2A CN115223888A (zh) 2021-04-20 2021-04-20 一种等间距的芯片扩张及巨量转移方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115223888A true CN115223888A (zh) 2022-10-21

Family

ID=83605192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110427051.2A Pending CN115223888A (zh) 2021-04-20 2021-04-20 一种等间距的芯片扩张及巨量转移方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115223888A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116914062A (zh) * 2023-09-14 2023-10-20 罗化芯显示科技开发(江苏)有限公司 一种微型发光单元的转移方法
CN116960255A (zh) * 2023-09-18 2023-10-27 罗化芯显示科技开发(江苏)有限公司 Micro LED芯片的间距调节方法及Micro LED芯片的转移方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116914062A (zh) * 2023-09-14 2023-10-20 罗化芯显示科技开发(江苏)有限公司 一种微型发光单元的转移方法
CN116914062B (zh) * 2023-09-14 2023-11-21 罗化芯显示科技开发(江苏)有限公司 一种微型发光单元的转移方法
CN116960255A (zh) * 2023-09-18 2023-10-27 罗化芯显示科技开发(江苏)有限公司 Micro LED芯片的间距调节方法及Micro LED芯片的转移方法
CN116960255B (zh) * 2023-09-18 2023-12-26 罗化芯显示科技开发(江苏)有限公司 Micro LED芯片的间距调节方法及Micro LED芯片的转移方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115223888A (zh) 一种等间距的芯片扩张及巨量转移方法
US10290622B2 (en) Method for expanding spacings in light-emitting element array
US10636662B2 (en) Device and method for bonding of substrates
US10424557B2 (en) Substrate bonding apparatus and substrate bonding method
TWI226130B (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus of electronic device
US11842905B2 (en) Stacked substrate manufacturing method, stacked substrate manufacturing apparatus, stacked substrate manufacturing system, and substrate processing apparatus
US20150319893A1 (en) Separation apparatus for thin film stacked body
US11348905B2 (en) Method and system for assembly of micro-LEDs onto a substrate
US20210220945A1 (en) Laser reflow apparatus
TW202008558A (zh) 晶片轉移之方法及其晶片轉移系統
US20230005785A1 (en) Methods and apparatus for adjusting surface topography of a substrate support apparatus
US20190027462A1 (en) Substrate bonding apparatus and substrate bonding method
US6815259B2 (en) Method of supporting a flexible substrate and method of manufacturing a semiconductor device
JP6282298B2 (ja) インプリント装置、インプリント方法、および物品の製造方法
US7768285B2 (en) Probe card for semiconductor IC test and method of manufacturing the same
CN110228283B (zh) 基于静电吸附的快速、选择性转印装置及其制造方法
KR102241771B1 (ko) 마스크 지지 템플릿, 마스크 금속막 지지 템플릿 및 프레임 일체형 마스크의 제조 방법
JP2003332184A (ja) 素子の転写方法
CN113270341B (zh) 一种基于滚筒的芯片扩张及巨量转移方法
CN206696585U (zh) 一种曝光机
US20200266115A1 (en) Heating and cooling apparatus having moisture removal function for testing electrical characteristic of semiconductor element using probe system
TWI666683B (zh) 精密零組件用的保持夾具及其製造方法
CN111235549A (zh) 晶圆薄膜的生长方法、炉管晶圆排布系统以及挡片
KR102509117B1 (ko) 칩 전사 방법 및 칩 전사 장치
CN114890370B (zh) 柔性电子器件异质混合集成用柔性基底和柔性电子器件

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