一种晶粒转移设备及其晶粒转移工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种晶粒转移设备及其晶粒转移工艺，包括机台及架设在机台上的支架，还包括储料部分、中转搬移部分、转移平台及晶粒转移部分，支架为U型结构，将机台上部空间分隔为出料空间及回料空间，其底部与机台表面之间形成间隙空间；储料部分设置于机台侧部，储料部分包括出料储存部分及回料储存部分；转移平台位于间隙空间内；中转搬移部分包括出料搬移机构及回料搬移机构；晶粒转移部分包括载板承载机构及晶粒转移机构。本发明专利技术实现载板多级多层大容量存储，载板滑入式取放承载及自动旋转中转及同步负压吸附固定，有效提升载板搬移中转稳定性，实现了探针转移顶刺极限限位及辅助吸附蓝膜，保证了晶粒转移过程中晶粒位置准确度及稳定性。度及稳定性。度及稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种晶粒转移设备及其晶粒转移工艺


[0001]本专利技术涉及半导体制造设备领域，特别指一种晶粒转移设备及其晶粒转移工艺。

技术介绍

[0002]在显示
，目前已经量产的微型显示技术包括基于水晶玻璃的HTPS TFT LCD、基于硅晶圆的DLP等。由于OLED技术有发光效率、操作温度范围以及寿命等限制缺陷，从长远来看，无机的Micro LED将是未来微型显示的技术主流。随着传统平面显示技术与应用逐渐进入成熟期，未来显示应用发展将迈向穿戴或虚拟实境与扩增实境等领域，因对比值、面板精度及省电等因素影响，基于晶圆制程的微型显示技术更加适用于新兴应用。在晶圆上制作Micro LED阵列技术上已成熟，因此采用该技术的微型显示器有望投入量产，但是将此类技术向一般平板显示应用扩展时，晶粒巨量转移效率成为最大的技术瓶颈。如何有效地将LED晶粒转移到玻璃或塑胶基板上成为Micro LED技术大规模发展推广的关键因素。
[0003]在进行晶粒转移自动化设备产线研发过程中，需要通过载板装载晶粒以适应自动化生产过程中的物料搬移中转及上下料，通过单块载板承载多颗晶粒以保证上述生产过程中的效率。因此，在晶粒转移过程中需要解决载板的自动存储问题，载板存储与取放载板动作协同问题，以及载板存储过程中导向限位及固定问题，以便保证晶粒位置稳定性。
[0004]另外，在生产过程中需要解决载板搬移中转及取放问题；同时由于存储部分与晶粒转移生产部分之间可能存在载板进出方向不一致的情况，因此需要解决载板不同工位之间转移时位置或角度调整问题；另外，由于载板上装载有多颗晶粒，在载板转移过程中还需要解决其位置稳定性及准确度问题。
[0005]在进行晶粒转移自动化设备产线研发过程中，需要通过载板装载晶粒以适应自动化生产过程中的物料搬移中转及上下料，通过单块载板承载多颗晶粒以保证上述生产过程中的效率。在晶粒转移设备中核心工艺段为晶粒转移工艺，针对晶粒转移工艺需要解决以下技术问题：1、待转移的晶粒一般放置于中部水平夹持有蓝膜的载板上，晶粒需要转移至水平的玻璃或塑胶载板上，在晶粒转移过程中需要解决载板的自动承载问题，以及承载载板与载板取放动作之间的自动协同问题。2、晶粒转移工艺要求将蓝膜载板上的晶粒准确地转移至玻璃载板上，因此在晶粒转移前需要解决两载板相对位置或角度的自动调整，以保证晶粒转移准确性。3、对晶粒转移时，需要将蓝膜载板及玻璃载板相互贴紧，以减少晶粒在两载板之间转移的运动路径，提高位置精度，而玻璃载板为易损材质，因此需要解决两载板相互之间因接触而出现表面划伤或损坏问题。4、探针下探过程中易出现因过度顶推而导致晶粒、蓝膜或下部玻璃载板的损坏。5、由于待转移晶粒的蓝膜载体本身材质为柔性材质，具备一定的内部弹性，当探针抵推蓝膜上一个晶粒时，晶粒收到的探针作用力将传递给蓝膜，使得蓝膜沿着该晶粒部分从原始的平面状态向下凸起形变，该种情况将导致上述晶粒周围的其他晶粒位置发生偏移，或者因蓝膜形变后无法完全恢复至原有平面状态而出现的周围其他晶粒位置发生偏移或晶粒掉落的情况。6、基于以上情况，在探针下探过程中采用真空负压向上吸附蓝膜，需要解决活动的探针与吸附腔体之间协同问题。7、另外，由于探针高速
多批次下探转移晶粒，探针经常需要更换，因此需要解决探针快捷拆装问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种实现载板多级多层大容量存储，载板滑入式取放承载及自动旋转中转及同步负压吸附固定，有效提升载板搬移中转稳定性，实现了探针转移顶刺极限限位及辅助吸附蓝膜，保证了晶粒转移过程中晶粒位置准确度及稳定性的晶粒转移设备及其晶粒转移工艺。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：一种晶粒转移设备，包括水平设置的机台及架设在机台上的支架，还包括储料部分、中转搬移部分、转移平台及晶粒转移部分，其中，上述支架为U型结构，其倒置架设在机台中部，将机台上部空间分隔为出料空间及回料空间，且其底部与机台表面之间形成间隙空间；上述储料部分设置于机台侧部，储料部分包括出料储存部分及回料储存部分，出料储存部分及回料储存部分分别对应设置于上述出料空间及回料空间一侧；上述转移平台包括至少两个，至少两个转移平台并列间隔设置在机台上，并位于上述间隙空间内；上述中转搬移部分包括出料搬移机构及回料搬移机构，出料搬移机构及回料搬移机构分别设置于出料空间及回料空间内；上述晶粒转移部分包括载板承载机构及晶粒转移机构，其中，上述载板承载机构倒挂在支架底部，并对应设置于转移平台上方；上述晶粒转移机构对应设置于载板承载机构上方。
[0008]优选的，所述出料储存部分及回料储存部分包括储料机构，储料机构包括两套，两套储料机构分别对应上述出料空间及回料空间设置于机台的侧部；上述储料机构包括储料直线模组、储料滑座及储料组件，其中，上述储料直线模组竖直设置；上述储料滑座沿竖直方向可活动地设置在储料直线模组上，并与储料直线模组的输出端连接；上述储料组件设置在储料滑座上。
[0009]优选的，所述储料组件包括储料支架及储料箱，其中，上述储料支架连接于上述储料滑座的侧壁上，储料支架上沿竖直方向设有至少两个储存空间，储存空间靠近机台一侧为开放面；上述储料箱包括至少两个，储料箱对应设置于上述储存空间内，并经储存空间的开放面滑入或滑出；上述储料支架包括至少两组限位阻挡组件，至少两组限位阻挡组件对应设置于各储存空间内，储料箱在储存空间内滑动时经限位阻挡组件限位和阻挡。
[0010]优选的，所述转移平台包括平台支板、平台滑轨、平台滑座、平台限位柱、载板顶块及平台吸孔，其中，上述平台支板水平设置在机台上；上述平台滑轨水平设置在平台支板上；上述平台滑座可滑动地嵌设在平台滑轨上，并经气缸或直线电机驱动而直线运动，平台滑座上设有载座，载座上开设有通槽，通槽上下贯通载座及平台滑座；上述载座内布设有气路，并通过设置于其侧部的气嘴与外部真空发生装置连接；上述平台限位柱包括至少两根，平台限位柱沿通槽侧边设置于载板上，并向上凸起，平台限位柱之间形成限位空间，以便限位放置于载座上的载板；上述平台吸孔包括至少两个，平台吸孔设置于载座上，并位于通槽内侧壁与平台限位柱之间，并与载座内部气路连通，以便吸附固定载座上放置的载板；上述载板顶块设置于载座上，凸起至载座上方，并通过弹簧与载座连接，以便晶粒转移完成后，
利用弹簧弹力上顶载座。
[0011]优选的，所述出料搬移机构包括出料直线模组及搬移组件，其中，上述出料直线模组沿机台侧边方向设置于出料空间内；上述搬移组件可滑动地设置在出料直线模组上，并与出料直线模组的输出端连接；出料直线模组驱动搬移组件沿直线方向在出料储存部分与载板承载机构之间来回直线运动，搬移组件从出料储存部分内取出载板并将其搬移至载板承载机构内。
[0012]优选的，所述搬移组件包括旋转部件、搬移支座、载板限位支撑部件及夹板部件，其中，上述旋转部件水平设置，旋转部件的输出端朝上设置；上述搬移支座水平设置在旋转部件的输出端上，经旋转部件驱动而在水平面内旋转运动；上述载板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶粒转移设备，包括水平设置的机台（1）及架设在机台（1）上的支架（5），其特征在于：还包括储料部分、中转搬移部分、转移平台（4）及晶粒转移部分，其中，上述支架（5）为U型结构，其倒置架设在机台（1）中部，将机台（1）上部空间分隔为出料空间及回料空间，且其底部与机台（1）表面之间形成间隙空间；上述储料部分设置于机台（1）侧部，储料部分包括出料储存部分及回料储存部分，出料储存部分及回料储存部分分别对应设置于上述出料空间及回料空间一侧；上述转移平台（4）包括至少两个，至少两个转移平台（4）并列间隔设置在机台（1）上，并位于上述间隙空间内；上述中转搬移部分包括出料搬移机构及回料搬移机构，出料搬移机构及回料搬移机构分别设置于出料空间及回料空间内；上述晶粒转移部分（6）包括载板承载机构（62）及晶粒转移机构（63），其中，上述载板承载机构倒挂在支架（5）底部，并对应设置于转移平台（4）上方；上述晶粒转移机构（63）对应设置于载板承载机构（62）上方。2.根据权利要求1所述的一种晶粒转移设备，其特征在于：所述出料储存部分及回料储存部分包括储料机构（2），储料机构（2）包括两套，两套储料机构（2）分别对应上述出料空间及回料空间设置于机台（1）的侧部；上述储料机构（2）包括储料直线模组（21）、储料滑座（22）及储料组件，其中，上述储料直线模组（21）竖直设置；上述储料滑座（22）沿竖直方向可活动地设置在储料直线模组（21）上，并与储料直线模组（21）的输出端连接；上述储料组件设置在储料滑座（22）上。3.根据权利要求2所述的一种晶粒转移设备，其特征在于：所述储料组件包括储料支架（23）及储料箱（24），其中，上述储料支架（23）连接于上述储料滑座（22）的侧壁上，储料支架（23）上沿竖直方向设有至少两个储存空间，储存空间靠近机台（1）一侧为开放面；上述储料箱（24）包括至少两个，储料箱（24）对应设置于上述储存空间内，并经储存空间的开放面滑入或滑出；上述储料支架（23）包括至少两组限位阻挡组件，至少两组限位阻挡组件对应设置于各储存空间内，储料箱（24）在储存空间内滑动时经限位阻挡组件限位和阻挡。4.根据权利要求1所述的一种晶粒转移设备，其特征在于：所述转移平台（4）包括平台支板（41）、平台滑轨（42）、平台滑座（43）、平台限位柱（44）、载板顶块（45）及平台吸孔（46），其中，上述平台支板（41）水平设置在机台（1）上；上述平台滑轨（42）水平设置在平台支板（41）上；上述平台滑座（43）可滑动地嵌设在平台滑轨（42）上，并经气缸或直线电机驱动而直线运动，平台滑座（43）上设有载座，载座上开设有通槽（E），通槽（E）上下贯通载座及平台滑座（43）；上述载座内布设有气路，并通过设置于其侧部的气嘴与外部真空发生装置连接；上述平台限位柱（44）包括至少两根，平台限位柱（44）沿通槽（E）侧边设置于载板上，并向上凸起，平台限位柱（44）之间形成限位空间，以便限位放置于载座上的载板；上述平台吸孔（46）包括至少两个，平台吸孔（46）设置于载座上，并位于通槽（E）内侧壁与平台限位柱（44）之间，并与载座内部气路连通，以便吸附固定载座上放置的载板；上述载板顶块（45）设置于载座上，凸起至载座上方，并通过弹簧与载座连接，以便晶粒转移完成后，利用弹簧弹力上顶载座。5.根据权利要求1所述的一种晶粒转移设备，其特征在于：所述出料搬移机构（3）包括出料直线模组（31）及搬移组件（32），其中，上述出料直线模组（31）沿机台（1）侧边方向设置
于出料空间内；上述搬移组件（32）可滑动地设置在出料直线模组（31）上，并与出料直线模组（31）的输出端连接；出料直线模组（31）驱动搬移组件（32）沿直线方向在出料储存部分与载板承载机构之间来回直线运动，搬移组件（32）从出料储存部分内取出载板并将其搬移至载板承载机构内。6.根据权利要求5所述的一种晶粒转移设备，其特征在于：所述搬移组件（32）包括旋转部件、搬移支座（324）、载板限位支撑部件及夹板部件，其中，上述旋转部件水平设置，旋转部件的输出端朝上设置；上述搬移支座（324）水平设置在旋转部件的输出端上，经旋转部件驱动而在水平面内旋转运动；上述载板限位支撑部件包括两套，两套载板限位支撑部件分别设置于搬移支座（324）的两侧，载板限位支撑部件包括滑入槽（D），滑入槽（D）的一端开口，另一端封合，载板经滑入槽（D）一端水平滑入，经滑入槽（D）限位支撑；上述夹板部件设置于两套载板限位支撑部件之间，并沿滑入槽（D）方向来回直线运动，夹板部件移动至滑入槽（D）一端外部后夹紧载板，并带动载板向滑入槽（D）另一端方向运动，使载板水平滑入滑入槽（D）内。7.根据权利要求1所述的一种晶粒转移设备，其特征在于：所述回料搬移机构包括载板搬臂（7）及回料搬臂（8），其中，上述载板搬臂（7）设置于回料空间内，并在转移平台（4）上方沿直线方向延伸，以便将上一工位的空载板搬移至转移平台（4）上；上述回料搬臂（8）设置在转移平台（4）与回料储存部分之间，转移平台（4）上的载板装满晶粒后，载板搬臂（7）将其搬移至回料搬臂（8）上，回料搬臂（8）将载板搬移至回料储存部分内；上述回料搬臂（8）包括回料直线模组及搬移组件（32），其中上述回料直线模组沿机台（1）侧边方向设置；上述搬移组...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢国强，郑灿升，王勇，
申请(专利权)人：深圳市优界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：