TW202336982A - 晶粒轉移方法 - Google Patents

Abstract

一種晶粒轉移方法，包含提供複數晶粒於第一承載結構上；量測複數晶粒之特徵值；依據前述特徵值，在複數晶粒中定義出第一部分複數晶粒及第二部分複數晶粒，其中第二部分複數晶粒的特徵值落入一不合規範圍；將第二部分複數晶粒從第一承載結構移除；將第一部分複數晶粒畫分為多個區塊，且每一多個區塊包含第一部分複數晶粒中的多個晶粒；以及將其中一區塊中的多個晶粒轉移至第二承載結構。

Description

晶粒轉移方法

本揭露係關於一種晶粒轉移方法及其裝置，尤其關於一種發光二極體晶粒的晶粒轉移方法及其裝置。

在半導體晶粒製程中，每一片晶圓透過數道至數百道的製程被製作完成，製作完成後的晶圓被定義為複數個區域，經過切割後成為複數個晶粒(chip)。在晶圓製程後，切割前或切割後，這些複數個區域需要經過一連串的檢測，確認不同特性的特徵值，以確保後續產出的晶粒規格符合需求。以發光二極體晶粒為例，在晶圓磊晶完成後，會經過蒸鍍製程形成電極，再經過黃光、蝕刻等製程開出切割道，這些被切割道區隔的複數個區域即為切割分離後的複數個晶粒。這些複數個晶粒經過探針測試其光電特性特徵值後，其測試結果會以分類代號被寫入特徵值圖檔(wafer map file)，並依客戶或使用者的需求規格，根據特徵值圖檔進行分類。分類時經由特徵值圖檔上之資料對應至各晶粒，藉由分類機(sorter)將所需之晶粒一顆一顆的揀出，再置於另一分類平台(bin table)之蒐集膠膜上，如此重複揀出的動作，直到完成分類。然而，利用分類機進行分類之過程中，分類機之機械手臂往返晶圓及分類平台之間需耗費許多時間，以現今商用之分類機為例，每秒僅能揀出四顆晶粒，以一片晶圓中含有四萬顆晶粒來推算，完成整片晶圓分類約需花費三個小時，影響生產製造效率。

一種晶粒轉移方法，包含提供複數晶粒於第一承載結構上；量測複數晶粒之特徵值；依據前述特徵值，在複數晶粒中定義出第一部分複數晶粒及第二部分複數晶粒，其中第二部分複數晶粒的特徵值落入一不合規範圍；將第二部分複數晶粒從第一承載結構移除；將第一部分複數晶粒畫分為多個區塊，且每一多個區塊包含第一部分複數晶粒中的多個晶粒；以及將其中一區塊中的多個晶粒轉移至第二承載結構。

為了使本揭露之敘述更加詳盡與完備，請參照下列實施例之描述並配合相關圖示。惟，以下所示之實施例係用於例示本揭露之內容，並非將本揭露限定於以下之實施例。又，本說明書記載於實施例中的構成零件之尺寸、材質、形狀、相對配置等在沒有限定之記載下，本揭露之範圍並非限定於此，而僅是單純之說明而已。各圖示所示構件之大小或位置關係等，會由於為了明確說明有加以誇大之情形。並且，於以下之描述中，為了適切省略詳細說明，對於同一或同性質之構件用同一名稱、符號顯示。

第1圖係本揭露第一實施例所揭示之一晶粒轉移裝置1500，晶粒轉移裝置1500所包含之構件以方塊圖示意之。晶粒轉移裝置1500包含： (1)一第一承載結構1100； (2) 一晶粒定位機構1600，具有一影像辨識器1610(Charge Coupled Device, CCD) 及一運算器1620； (3) 一分離機構1800，包含一分離器800、一影像辨識器810、及一運算器820； (4) 一第二承載結構1200； (5) 一轉移機構1900， 包含一轉移器700。

第2圖係本揭露第一實施例中所揭示之第一承載結構1100的俯視圖。如第2圖所示，第一承載結構1100具有固定及承載晶粒之功能，例如為具有一黏性材料表面的結構，例如是膠帶。於一實施例中，膠帶可選自白膜膠帶、藍膜膠帶或是紫外光膠帶，在本實施例中係選用藍膜膠帶。第一承載結構1100具有一第一面1101，第一面1101具有黏性，在接下來的製程中可以藉由第一面1101之黏性固定晶粒。於一實施例中，第一承載結構1100例如是可藉由一金屬擴張環1000擴張並固定於金屬擴張環1000上。第一承載結構1100的藍膜膠帶上的晶粒1110亦可藉由藍膜膠帶的擴張來增加晶粒彼此之間的距離，以便於後續的轉移步驟。如第1圖所示，於第一承載結構1100的第一面1101上承載有配置於其上並經過切割擴張之複數晶粒1110，例如為發光二極體、太陽能電池、或電晶體等晶粒，於本實施例中係選用發光二極體晶粒1110；發光二極體晶粒1110的材料包含Al _xIn _yGa _(1-x-y)N或Al _xIn _yGa _(1-x-y)P，其中0≦x，y≦1；(x+y)≦1。當發光二極體晶粒1110材料為AlInGaP系列材料時，可發出波長介於610 nm及650 nm之間的紅光，波長介於530 nm及570 nm之間的綠光，當發光二極體晶粒1110材料為InGaN系列材料時，可發出波長介於400 nm及490 nm之間的藍光，或是當發光二極體晶粒1110材料為AlGaN系列或AlInGaN系列材料時，可發出波長介於400 nm及250 nm之間的紫外光。本實施例選用的發光二極體晶粒1110所發出的光以藍光為主，當然其他發光波段顏色的發光二極體晶粒1110亦可以應用於本揭露的其他實施例中。

接著，每一顆發光二極體晶粒1110會進行多種的光電特性特徵值檢測，以本實施例為例，發光二極體晶粒1110會被檢測的光電特性特徵值例如是：亮度、發光波長、操作電壓、或電流。所有的發光二極體晶粒1110在經過光電特性特徵值檢測後，會依據其在第一承載結構1100上的座標位置及各種光電特性特徵值形成多個特徵值圖檔。以亮度特徵值為例，會產生一個不同位置的晶粒對應各晶粒亮度的特徵值圖檔，每一個被檢測的光電特性特徵值種類或其組合，後續都可以成為一種規格分類的指標。在本實施例中，例如單以主發光波長(dominant wavelength, W _d)作為光電特性特徵值規格分類的指標時，根據產品的規格卡控機制，預先定義出合格的發光二極體晶粒1110其主發光波長為450nm正負10 nm，也就是主發光波長範圍為440nm~460nm的晶粒，並將主發光波長在440nm以下或460nm以上的晶粒定義為主發光波長不合格的晶粒，亦即光電特性特徵值不合格的晶粒。

上述光電特性特徵值檢測亦可依其他特徵值檢測項目例如亮度、操作電壓、或電流重複進行此步驟。在逐一檢測每一個發光二極體晶粒1110的光電特性特徵值後，依據特徵值的檢測結果，每一個配置於第一承載結構1100第一面1101上的發光二極體晶粒1110的光電特性特徵值便依據所配置的位置被記錄於特徵值圖檔中。於本實施例中，依據各晶粒之主發光波長特徵值圖檔，發光二極體晶粒1110落入主發光波長 W _d=440~460nm 範圍的合格晶粒被定義為合格晶粒1111；以及特徵值落於不合格的主發光波長W _d＞460nm或W _d＜440nm範圍的晶粒被定義為不合格晶粒1112。於一實施例中，合格晶粒1111可依例如使用者需求，依其主發光波長再被細分為複數個主發光波長子範圍。

第3A至第3D圖為本揭露第一實施例單次批量轉移複數晶粒的流程圖。第3A圖為第1圖之第一承載結構1100沿線段A-A’的剖視圖。由第3A圖例示觀之，第一承載結構1100的第一面1101上承載有複數發光二極體晶粒1110，每一個發光二極體晶粒1110皆具有一上表面1113以及相對於上表面1113的一貼附面1115，並藉由貼附面1115與第一面1101貼附，第一承載結構1100並具有一相對應於第一面1101的背面1121。由第3A圖觀之，第一承載結構1100上包含有光電特性特徵值(主發光波長)落入合格範圍的第一部分的合格晶粒1111，以及光電特性特徵值(主發光波長)落入不合格範圍的第二部分的不合格晶粒1112。

接著，參考第3B至第3D圖。如第3B圖所示，於複數晶粒轉移的流程中，藉由第1圖中所示晶粒定位機構1600之影像辨識器1610，於本實施例中例如為一晶粒定位器1610’，以確認複數發光二極體晶粒1110位於第一承載結構1100上的相對位置，並可透過運算器1620建構及套用複數發光二極體晶粒1110的光電特性特徵值圖檔，區分出合格晶粒1111及不合格晶粒1112的位置回饋給分離機構1800。透過分離機構1800之運算器820根據前述的特徵值圖檔設定一路徑。如圖所示，透過分離機構1800的分離器800，在本實施例中例如為一液體塗佈裝置，依上述運算器820設定之路徑於每一顆不合格晶粒1112相對於貼附面1115的上表面1113上塗佈一液體900，例如黏性減弱試劑，液體900在每一顆不合格晶粒1112的上表面1113固化形成一薄膜910，薄膜910與上表面1113之表面特性有差異。接著，參考第3C圖，在相對應於發光二極體晶粒1110的上表面1113上設置第二承載結構1200。第二承載結構1200，具有固定及承載晶粒之功能，例如為一具有黏性材料表面的結構，例如是膠帶。於一實施例中，膠帶可選自白膜膠帶、藍膜膠帶或是紫外光膠帶。在本實施例中例如為藍膜膠帶。第二承載結構1200有一第二面1201，第二面1201具有黏性且面對複數發光二極體晶粒1110的上表面1113以及該第一承載結構的第一面1101。於一實施例中，薄膜910與上表面1113之表面特性有差異。於本實施例中，薄膜910與第二承載結構1200之第二面1201之間有一第一黏著力，複數發光二極體晶粒1110的上表面1113與第二承載結構1200之第二面1201之間有一第二黏著力，第一黏著力小於第二黏著力。於一實施例中，複數發光二極體晶粒1110的下表面1115與第一承載結構1100之第一面1101之間有一第三黏著力，第三黏著力大於第一黏著力。於一實施例中，第三黏著力小於或等於第二黏著力。如第3D圖所示，當第一承載結構1100的第一面1101與第二承載結構1200的第二面1201透過轉移機構1900的轉移器700相互壓合下，複數的不合格晶粒1112的晶粒上表面1113由於薄膜910的存在，薄膜910 與第二承載結構1200之第二面1201之間的第一黏著力小於發光二極體晶粒1110的下表面1115與第一承載結構1100之第一面1101之間的第三黏著力，複數的不合格晶粒1112不會被第二承載結構1200的第二面1201所貼附轉移，因此複數的不合格晶粒1112被留在第一承載結構1100上；而其餘複數的合格晶粒1111可以藉由轉移器700的壓合動作，上表面1113與第二承載結構1200具有黏性的第二面1201相貼附，於本實施例中第三黏著力小於第二黏著力，因此複數的合格晶粒1111脫離第一承載結構1100，單次批量地由第一承載結構1100的第一面1101轉移至第二承載結構1200的第二面1201。

於一實施例中，在晶粒表面塗佈液體900後，再靜置一段時間，固化形成穩定的薄膜910。於一實施例中，固化形成穩定的薄膜910包含去除液體900中部分溶劑，當液體900的部分溶劑揮發後，便會固化形成較為穩定的薄膜910。之後，再以轉移器700使第一承載結構1100與第二承載結構1200進行相互壓合，如此可以使單次批量轉移晶粒的轉移良率增加。於本實施例中，靜置時間約為20分鐘至1小時。

於一實施例中，當要透過第二承載結構1200的第二面1201轉移合格晶粒1111時，可另外藉由一解膠動作來進一步去除第一面1101與複數的合格晶粒1111間的黏著力以增進轉移效果。亦即進一步減弱第三黏著力。於一實施例中，解膠動作係塗佈解膠劑，例如丙酮，於第一承載結構1100相對應複數的合格晶粒1111貼覆位置的第一面1101或相對於第一面1101之背面1121，以去除第一承載結構1100第一面的1101的黏性；或是，當第一承載結構1100為一紫外光膠帶時，於第一承載結構1100上對應複數的合格晶粒1111的貼覆位置以照光的方式去除第一承載結構1100第一面1101與複數的合格晶粒1111之間的黏性等方式。

於一實施例中，單次批量轉移晶粒的方法係藉由兩個承載結構間貼合表面的黏性差異來達成。當第二承載結構1200的第二面1201與第一承載結構1100的第一面1101之間的黏性差異大於0.4牛頓(Newton, N)時，第二承載結構1200可以藉由第二面1201具有較高的黏性特性直接將合格晶粒1111自第一面1101黏附轉移至第二面1201。兩個承載結構間的黏性差異可以藉由選擇符合黏性差異的第一承載結構1100及第二承載結構1200材料或藉由上述解膠動作來達成。隨著晶粒大小的不同兩個承載結構間的黏性差異亦有不同，例如當晶粒越大時，兩個承載結構相對應的貼合表面間所需的黏性差異值要越大。此外，由於液體900僅能局部地塗佈於不合格晶粒1112的上表面1113，且藉由薄膜910表面特性造成不合格晶粒1112及合格晶粒1111與第二承載結構1200之間的黏性差異仍有一個極限，因此兩個承載結構相對應的貼合表面間所需的黏性差異值也不能過大，以避免第一承載結構1100第一面1101的第一黏著力過小，使表面有薄膜910的不合格晶粒1112隨著合格晶粒1111一起被轉移至第二承載結構1200的第二面1201。於一實施例中，基於前述的考量，第一、第二承載結構表面間黏性的差異介於0.4N~2.5N的範圍。

在本實施例中，若合格晶粒1111原本是以上表面1113朝上的方向配置在第一承載結構1100上，透過本實施例的方式單次批量轉移複數合格晶粒1111後，合格晶粒1111便會以背面即貼附面1115朝上的狀態配置在第二承載結構1200上。依據需求，後續若要將合格晶粒1111再轉為由上表面1113朝上的狀態配置，則可以藉由上述直接解膠或黏性差異的方式再一次整體地批量轉移所有的合格晶粒1111至另一個承載結構，並且不改變其相對應位置。除此之外，為了使轉移更為準確，在單次批量轉移的機構中更可以包含一晶粒定位機構(圖未示)，晶粒定位機構例如可以是一影像辨識器，可用以在單次批量轉移前先確認承載結構上的晶粒是否位移。在ㄧ實施例中，晶粒定位機構為晶粒轉移裝置中的晶粒定位機構1600，影像辨識器為影像辨識器1610。

參考第4圖，顯示依據本揭露第一實施例去除不合格晶粒1112後之第二承載結構1200的俯視圖，包含有固定第二承載結構1200的一金屬擴張環2000。經由上述實施例單次批量轉移晶粒的製程後，第二承載結構1200的第二面1201上承載有複數合格晶粒1111，以及相對應於原本不合格晶粒1112的空缺1202。由於所有的發光二極體晶粒1110在進行上述特徵值檢測時，會產生第一承載結構1100上每一顆晶粒的光電特性特徵值與相對位置的特徵值圖檔，因此，經由軟體運算後，亦可以獲得翻轉後第二承載結構1200上每一顆合格晶粒1111光電特性特徵值與相對位置的特徵值圖檔。特徵值圖檔中記錄有每一顆合格晶粒1111的光電特性特徵值，包含每一顆合格晶粒1111的主發光波長值等。

參考第5A至第5D圖 ，顯示為本揭露第二實施例單次批量地轉移複數合格晶粒1111及不合格晶粒 1112的方法流程圖。第5A圖為第2圖之第一承載結構沿線段A-A’的剖視圖。第二實施例應用第一實施例相同之晶粒轉移裝置1500，轉移方法敘述如後。如第5A圖所示，第一承載結構1100的第一面1101上承載有複數發光二極體晶粒1110，每一個發光二極體晶粒1110皆具有一上表面1113以及相對於上表面1113的一貼附面1115，並藉由貼附面1115與第一面1101貼附，第一承載結構1100並具有一相對應於第一面1101的背面1121。由第5A圖觀之，第一承載結構1100上包含有光電特性特徵值(主發光波長)落入合格範圍的第一部分的合格晶粒1111，以及光電特性特徵值(主發光波長)落入不合格範圍的第二部分的不合格晶粒1112。

接著，如第5B圖所示，於複數晶粒轉移的流程中，藉由第一實施例晶粒轉移裝置1500之晶粒定位機構1600中的影像辨識器1610，於本實施例中為一晶粒定位器1610”，以確認複數發光二極體晶粒1110位於第一承載結構1100上的相對位置，並可透過運算器1620建構及套用複數發光二極體晶粒1110的光電特性特徵值圖檔，區分出合格晶粒1111及不合格晶粒1112的位置回饋給分離機構1800。透過分離機構1800之運算器820根據前述的特徵值圖檔設定一路徑。如圖所示，透過分離機構1800的分離器800，在本實施例中例如為一液體塗佈裝置，依上述運算器820設定之路徑於每一顆不合格晶粒1112相對於貼附面1115的上表面1113上塗佈一液體1910，例如膠，液體1910在每一顆不合格晶粒1112的上表面1113形成一薄膜1920，薄膜1920與上表面1113之表面特性有差異。接著，參考第5C圖，在相對應於發光二極體晶粒1110的上表面1113上設置第二承載結構2200。第二承載結構2200具有固定及承載晶粒之功能，例如為一具有黏性材料表面的結構，例如是膠帶。於一實施例中，膠帶可選自白膜膠帶、藍膜膠帶或是紫外光膠帶，在本實施例中例如為藍膜膠帶。第二承載結構2200有一第二面2201，第二面2201具有黏性且面對複數發光二極體晶粒1110的上表面1113以及該第一承載結構1100的第一面1101。於一實施例中，薄膜1920與上表面1113之表面特性有差異，於本實施例中，薄膜1920與第二承載結構2200之第二面2201之間有一第一黏著力，複數發光二極體晶粒1110的上表面1113與第二承載結構2200之第二面2201之間有一第二黏著力，第一黏著力大於第二黏著力。於一實施例中，複數發光二極體晶粒1110的下表面1115與第一承載結構1100之第一面1101之間有一第三黏著力，第三黏著力小於第一黏著力。於一實施例中，第三黏著力大於第二黏著力。因此，如第5D圖所示，當將第一承載結構1100的第一面1101與第二承載結構2200的第二面2201透過轉移器700相互壓合後，複數的不合格晶粒1112的晶粒上表面1113由於薄膜1920的存在，薄膜1920 與第二承載結構2200之第二面2201之間的第一黏著力大於發光二極體晶粒1110的下表面1115與第一承載結構1100之第一面1101之間的第三黏著力，複數的不合格晶粒1112便會被第二承載結構2200的第二面2201所貼附。於本實施例中複數的不合格晶粒1112藉由轉移器700的壓合動作，單次批量地由第一承載結構1100的第一面1101貼附轉移至第二承載結構2200的第二面2201上。

經由上述實施例單次批量轉移晶粒的製程後，第一承載結構1100的第一面1101上承載有與原本位置相對關係相同的複數合格晶粒1111，以及相對應於原本不合格晶粒1112的空缺1102，如第6圖所示。也就是說，第6圖顯示依據本揭露第二實施例去除不合格晶粒1112後之第一承載結構1100的俯視圖，包含有固定第一承載結構1100的金屬擴張環1000。由於所有的發光二極體晶粒1110在進行上述特徵值檢測時，會產生第一承載結構1100上每一顆發光二極體晶粒1110的光電特性特徵值與相對位置的特徵值圖檔，因此，經由移除不合格晶粒1112後，可以獲得第一承載結構1100上每一顆合格晶粒1111光電特性特徵值與相對位置的特徵值圖檔。特徵值圖檔中記錄有每一顆合格晶粒1111的光電特性特徵值，包含每一顆合格晶粒1111的主發光波長值等。

於本揭露之一實施例中，透過前述批量轉移方式挑選出來的合格晶粒，可進一步進行晶粒轉移分選。參考第7圖及第8圖，係本揭露第三實施例的一種晶粒區塊轉移分選方法。於本實施例中，將以前述第一實施例轉移後挑選出的合格晶粒為例進行區塊轉移分選的說明，當然合格晶粒的挑選方法不在此限，透過習知之轉移方法亦可做為替代之方式。請參考第7圖，轉移後的合格晶粒1111係設置於第二承載結構1200上。在第二承載結構1200上的合格晶粒1111，可根據出貨晶粒光電特性需求，將合格晶粒1111依光電特性特徵值進行分類。以前述發光波長範圍為440nm~460nm的藍光發光二極體晶粒1110為例，將主發光波長範圍再細分類為八類子範圍規格：主發光波長450~447.5nm分為第一類，主發光波長445~447.5nm分為第二類，主發光波長442.5~450nm分為第三類，主發光波長440~442.5nm分為第四類，主發光波長450~452.2nm分為第五類，主發光波長452.5~455nm分為第六類，主發光波長455~457.5nm分為第七類，主發光波長457.5~460nm分為第八類。接著再將第7圖所示之合格晶粒1111依其主發光波長之相關程度畫分為複數個分選區塊。

在本實施例中，不同於習知以重複揀出的方式進行晶粒分類，區塊轉移分選的方式為將合格晶粒1111區分為九個虛擬的區塊1200-1~1200-9，於本實施例係對應第二承載結構1200以虛線表示各區塊之分界線。其中每一個區塊中具有7-14個不等的複數個合格晶粒1111。於一實施例中，由於發光二極體的磊晶成長及晶粒製程已具有一定的穩定性及水準，複數晶粒整體或與其位置相近的晶粒應具有相近的光電特性特徵值。因此，基於在同一個區域中的複數合格晶粒具有相近的光電特性，根據特徵值圖檔，我們可以將每一個區域內複數個合格晶粒1111的光電特性特徵值進行平均，計算並獲得每一個區域光電特性的平均特徵值。以本實施例的主發光波長為例，可以計算出九個虛擬區塊1200-1~1200-9的九個主發光波長的光電特性平均特徵值。接著，我們便可以藉由前述的主發光波長分類範圍，將每一個區域中的複數個合格晶粒依據光電特性的平均特徵值分類入不同的主發光波長類別中。其中，依據需求，每一個區域的大小跟形狀可以相同或是不同。

於一實施例中，於合格晶粒1111區分為九個虛擬的區塊1200-1~1200-9中，每一個區塊中具有7-14個不等的複數個合格晶粒1111。基於在同一個區域中的複數合格晶粒具有相近的光電特性，因此，根據特徵值圖檔，我們可以將每一個區域內光電特性特徵值不同於多數晶粒光電特性特徵值之少數晶粒先行挑除，剩下光電特性特徵值近似之晶粒留在第二承載結構1200上。例如1200-1區塊中7顆晶粒中有5顆光電特性特徵值落入主發光波長450~447.5nm，其餘2顆未落入此類別的即藉由人工或機器挑除。接著，便可以藉由前述的主發光波長分類，將每一個區域中的複數個合格晶粒依據光電特性的平均特徵值分類入符合的主發光波長類別中，細節將於後述。於一實施例中，依據需求，每一個區域的大小跟形狀可以相同或是不同。

在複數個合格晶粒1111光電特性平均特徵值分區完成後，可藉由上述實施例之晶粒轉移裝置1500，以晶粒定位機構1600之影像辨識器1610，於本實施例中為一晶粒定位器，以確認複數合格晶粒1111位於第二承載結構1200上的相對位置，並可透過例如運算器1620建構及套用複數合格晶粒1111的光電特性特徵值圖檔回饋給例如分離機構1800。透過分離機構1800之運算器820根據前述的特徵值圖檔設定一分選路徑。參考第8圖顯示為依據本揭露第三實施例沿第7圖線段B-B’搭配晶粒轉移裝置的局部剖面示意圖。如第8圖所示，本實施例的晶粒轉移裝置的基本架構與前述第一實施例中的晶粒轉移裝置1500相似。差異在於，例如，於本實施例中，第二承載結構1200可包含一第二承載結構固定座1210，而前述區分為複數個虛擬區塊1200-1~1200-9的第二承載結構1200設置在第二承載結構固定座1210上。第二承載結構1200以設置有複數合格晶粒1111的第二面1201朝上。第二面1201上相對應配置有一第三承載結構1300，第三承載結構1300例如為一具有黏性材料表面的結構，例如是白膜膠帶或是藍膜膠帶或是紫外光膠帶，在本實施例中例如為藍膜膠帶。並以具有黏性的第三面1301相對應於第二面1201。於本實施例中，第三承載結構1300包含一第三承載結構固定座1310，相對應於第三面1301的反面側配置，其中，晶粒轉移裝置中更可以另外再配置有一個相對影像辨識器(圖未示)，藉由相對影像辨識器，可偵測承載結構固定座1210,1310相對應於承載結構1200, 1300的位置，並可藉此偵測結果相對應移動並調整第二承載結構固定座1210及第三承載結構固定座1310相對應於第二承載結構1200及第三承載結構1300的位置。

在這邊，第二承載結構固定座1210及第三承載結構固定座1310例如可以相當於前述晶粒轉移裝置1500中的轉移器700，分別具有一個平整且相對的壓合面1211、1311，壓合面1211、1311至少其中之一的面積跟大小與虛擬區塊1200-1~1200-9的面積大小及形狀相配合。於一實施例中，壓合面1211及/或壓合面1311可以大於或等於區塊1200-1~1200-9的面積，以利於後續轉移區塊內的複數個合格晶粒1111。由於虛擬區塊的面積大小及形狀可以是不同的，第二承載結構固定座1210與第三承載結構固定座1310可以根據虛擬區塊的面積大小及形狀做對應的置換，以符合不同分區的面積大小及形狀。以本實施例為例，例如可以選擇一個具有與虛擬區塊1200-5的面積跟大小相同的壓合面1211、1311的第二承載結構固定座1210與第三承載結構固定座1310，透過相對影像辨識器偵測後，可將上下兩壓合面1211、1311的位置移動至對應虛擬區塊1200-5的位置並接著進行壓合，透過相對影像辨識器的確認，可確認分離器，即承載結構固定座1210、1310對第二面1201及第三面1301作用的正確度，以使第二面1201與第三面1301藉以相互平整地壓合。當第二承載結構固定座1210及第三承載結構固定座1310上下壓合時，透過前述的解膠或黏性差異的方式，便可將位於第二承載結構1200第二面1201上第一區塊1200-5內的複數合格晶粒1111單次區塊轉移分選到第三承載結構1300的第三面1301上。依據前述的方式重複多次後，便可以一區塊一區塊地將區塊內複數合格晶粒1111自第二承載結構1200的第二面1201上轉移至第三承載結構1300的第三面1301上。因此，雖然虛擬區塊1200-1~1200-9大小及面積可以依需求，例如承載晶粒的大小，做相同或不同的選擇，但為了增加虛擬區塊轉移的效率並減省轉移機構1900的置換次數，一實施方式為將每個虛擬區塊區分為相同的面積或大小。

於一實施例中，第三承載結構1300可以有複數個，例如是依據光電特性特徵值分類而設置的蒐集膠膜，進而可透過前述的區塊轉移分選方法依區塊單次批量轉移各區塊內的複數合格晶粒1111至各複數個第三承載結構1300上，以達成分類的效果。在另一實施例中，光電特性例如可以是亮度、發光波長、操作電壓、或電流或其組合。以本實施例為例，可以依據前述主發光波長分類而準備不同的第三承載結構1300，並且將平均主發光波長位於同一類範圍內的區塊內的複數合格晶粒1111轉移分選至相同的第三承載結構1300上。例如第一個第三承載結構1300為蒐集主發光波長在450~447.5nm內的蒐集膠膜，假定區塊1200-1~1200-9的九個區塊中有1200-1與1200-3兩個區塊平均主發光波長在450~447.5nm內，便可以採用上述單次批量轉移的方式，分別將兩區塊內的複數合格晶粒1111以重複實施單次批量轉移方式轉移至第一個第三承載結構1300上，完成相同主發光波長晶粒的分選。

同樣地，也可以將上述第二實施例中移除不合格晶粒1112後的第一承載結構1100相對應地應用在第三實施例中的區塊轉移分選方式後，再以單次分區批量轉移複數合格晶粒1111的方式完成第一承載結構1100上合格晶粒1111的分類。

在另外一種實施例中，也可以直接將虛擬區塊1200-1~1200-9進行分割，例如依據虛擬區塊的區分方式用切割刀將藍膜膠帶分割為九個區塊，如此一來，後續便可以將被分割好的區塊透過上述解膠與黏性差異的方式，依據主發光波長的範圍，批量地轉移至後續不同的第三承載結構1300，並且不改變同一區塊中晶粒間的相對應位置。重複數次後，便可同上完成晶粒的分類。

於本實施例中，晶粒轉移是一區塊一區塊的進行。因此，可以理解的是，轉移後，原本位於第二承載結構1200第二面1201上一區塊內的複數合格晶粒1111，會以相同的對應位置關係鏡像地轉移至一個第三承載結構1300的第三面1301上。後續，便可以再透過影像辨識器及運算器的計算得出轉移至第三承載結構1300第三面1301上的複數晶粒的光電特性特徵值圖檔。

依據本揭露前述各個實施例結構及製程，更可進一步將本揭露技術延伸應用至各種不同的光電系統的結構中，例如照明裝置、顯示裝置、投影裝置、或指示裝置等。以第9圖為例，顯示依據本揭露第四實施例呈現之光電系統3000的爆炸示意圖，光電系統3000包含一外罩41’、一光學元件42’配置於外罩41’內、一發光模組44與光學元件42’耦合、一具有一散熱鰭片46的底座45用以承載發光模組44、一連結部47、以及一電連接裝置48；其中，連結部47連結底座45與電連接裝置48。在一個實施例中，連結部47可以整併入底座45中，也就是說，連結部47可以是底座45的一部分。發光模組44包含有一個載體43以及配置於載體43上的複數個半導體元件40，例如可以是前述實施例中轉移分選後的分區合格晶粒1111。於一實施例中，複數半導體元件40轉移至載體43上的方式可以透過前述實施例中的轉移或分選的方式來達成。光學元件42’亦可選擇性地包含有折射結構、反射結構、擴散結構、光導結構、或者其組合，以用以將自前述半導體元件40發出來的光導出外罩41’之外，或是根據不同光電系統3000的應用需求調整其光學效果。

第10圖顯示依據本揭露第五實施例呈現之光電系統4000的示意圖，光電系統4000例如可以是一個發光二極體顯示裝置，包含一背板49、複數個畫素40’配置於背板49上並與其電連接、一控制模組49’與背板49及複數個畫素40’電連接，其中，每一個複數個畫素40’都包含有一個或一個以上半導體元件40b，例如可以是前述轉移分選後的分區合格晶粒1111。於一實施例中，光電系統4000包含複數個控制模組49’分別對應連接於複數個畫素40’。於一實施例中，轉移半導體元件40b的方式可以透過前述實施例中的分離或分類方式來達成，半導體元件40b可同時或分別被一或複數個控制模組49’所控制。於本實施例中，透過控制模組49’的控制，可以分別控制在一個畫素40’中三個半導體元件40b的發光強度及時序。在畫素40’中，第一個半導體元件40b例如可發出紅色的光、第二個半導體元件40b例如可發出綠色的光、第三個半導體元件40b例如可發出藍色的光。於一實施例中，複數個半導體元件40b可發出同樣顏色的光，例如藍色的光。於一實施例中，在畫素40’中，第一個半導體元件40b包含一可發出藍光或紫外光的發光元件，例如發光二極體或雷射二極體，外部覆蓋一紅色波長轉換材料例如紅色螢光粉或紅色量子點材料，藉由發光元件的藍光紫外光激發紅色波長轉換材料，發出紅色的光；第二個半導體元件40b包含一可發出藍光或紫外光的發光元件，例如發光二極體或雷射二極體，外部覆蓋一綠色波長轉換材料例如綠色螢光粉或綠色量子點材料，藉由發光元件的藍光紫外光激發綠色波長轉換材料，發出綠色的光、第三個半導體元件40b例如可發出藍色的光或是也可以是紫外光的發光元件，例如發光二極體或雷射二極體，外部覆蓋一藍色波長轉換材料例如藍色螢光粉或藍色量子點材料，藉由發光元件的藍光紫外光激發藍色波長轉換材料，發出藍色的光。半導體元件40b例如可以透或排列成行或列的方式以矩陣的形式配置在背板49上，配置的方式可以是規則的也可以是不規則的。在一個實施例中，較佳地，任兩個相鄰的畫素40’其距離d應介於100μm 至5mm之間，而任兩個相鄰的半導體元件40b在一個畫素40’內的距離d’應介於100μm至500μm之間。

藉由本揭露精神的實施方式，在進行晶粒檢測及分類時，可以有效提高分類的速度及效率。有顯著的產業利用性。以上所述之實施例僅係為說明本揭露之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本揭露之內容並據以實施，當不能以之限定本揭露之專利範圍，即大凡依本揭露所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本揭露之專利範圍內。

1000、2000:金屬擴張環

1100:第一承載結構

1101:第一面

1110:晶粒

1111:合格晶粒

1112:不合格晶粒

1115:貼附面

1121:背面

800:分離器

1113:上表面

900、1910:液體

910、1920:薄膜

1200、2200:第二承載結構

1201、2201:第二面

700:轉移器

1202、1102:空缺

1200-1~1200-9:區塊

1210:第二承載結構固定座

1211、1311:壓合面

1300:第三承載結構

1310:第三承載結構固定座

1500、2500:晶粒轉移裝置

1600:晶粒定位機構

810、1610:影像辨識器

820、1620:運算器

1610’、1610”:晶粒定位器

1800:分離機構

1900:轉移機構

3000、4000:光電系統

40’:畫素

40、40b:半導體元件

41’:外罩

42’:光學元件

43:載體

44:發光模組

45:底座

46:散熱鰭片

47:連結部

48:電連接裝置

49:背板

49’:控制模組

第1圖係本揭露第一實施例所揭示之一晶粒轉移裝置的方塊圖。

第2圖係本揭露第一實施例所揭示之一第一承載結構的俯視圖。

第3A~3D圖係本揭露第一實施例單次批量轉移複數晶粒的方法流程圖。

第4圖係本揭露第一實施例所揭示之一第二承載結構的俯視圖。

第5A~5D圖係本揭露第二實施例之一單次批量轉移複數晶粒的方法流程圖。

第6圖係本揭露第二實施例所揭示之一第一承載結構的俯視圖。

第7圖係本揭露第三實施例所揭示之一第二承載結構分區的俯視圖。

第8圖係本揭露第三實施例所揭示之一晶粒轉移裝置局部示意圖。

第9圖係本揭露第四實施例所揭示之一光電系統爆炸圖。

第10圖係本揭露第五實施例所揭示之一光電系統示意圖。

1200:第二承載結構

1200-1~1200-9:區塊

1201:第二面

1202:空缺

1111:合格晶粒

2000:金屬擴張環

Claims (11)

1. 一種晶粒轉移方法，包含： 提供複數晶粒於一第一承載結構上； 量測該複數晶粒之特徵值； 依據該些特徵值，在該複數晶粒中定義出一第一部分複數晶粒及一第二部分複數晶粒，其中該第二部分複數晶粒的該些特徵值落入一不合規範圍； 將該第二部分複數晶粒從該第一承載結構移除； 將該第一部分複數晶粒畫分為多個區塊，且每一該多個區塊包含該第一部分複數晶粒中的多個晶粒；以及 將其中一區塊中的該多個晶粒轉移至一第二承載結構。
2. 如請求項1之晶粒轉移方法，其中該些特徵值包含亮度、發光波長、操作電壓、或電流。
3. 如請求項1之晶粒轉移方法，其中將該第二部分複數晶粒從該第一承載結構移除的步驟更包含以解膠製程減弱該第二部分複數晶粒與該第一承載結構之間的黏著力。
4. 如請求項3之晶粒轉移方法，其中該解膠製程包含用光照射該第一承載結構。
5. 如請求項1之晶粒轉移方法，更包含根據該多個區塊之每一個內之該多個晶粒的該些特徵值計算一平均特徵值。
6. 如請求項5之晶粒轉移方法，其中該第一部分複數晶粒的該些特徵值落入一合規範圍，該合規範圍包含多個子範圍，該多個區塊之每一個的該平均特徵值落入該多個子範圍之任一個。
7. 如請求項1所述之晶粒轉移方法，其中將該其中一區塊中的該多個晶粒轉移至該第二承載結構為一單次批量轉移。
8. 如請求項1所述之晶粒轉移方法，更包含： 依據該多個晶粒位於該第一承載結構的位置，記錄該多個晶粒的該些特徵值以建立一個特徵值圖檔。
9. 一種顯示裝置，包含： 一背板； 多個畫素，設置於該背板上，其中該多個畫素包含經由請求項1到請求項8中任一項之晶粒轉移方法所轉移的該多個晶粒；以及 一控制模組，電性連接該多個畫素。
10. 如請求項9之顯示裝置，其中任兩相鄰的該畫素的一間距介於100 μm至5 mm；及/或其中任一該多個畫素中的任兩相鄰的該多個晶粒的一間距介於100 μm至500 μm。
11. 如請求項9之顯示裝置，更包含一波長轉換材料位於該多個晶粒上，其中該波長轉換材料包含量子點材料或螢光粉。

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