一种巨量转移方法技术

本发明专利技术涉及一种巨量转移方法，所述巨量转移方法包括如下步骤：(1)将含有至少两个LED芯片的外延片与第一衬底进行键合，形成键合对，所述第一衬底的表面由内至外依次设置有激光释放层和临时粘接层；(2)将键合对在激光下照射，剥离外延片，使LED芯片转移至所述第一衬底上；(3)将LED芯片与设置有激光诱导释放层的第二衬底键合；(4)将激光透过第一衬底，分解激光释放层，剥离第一衬底后除胶，去除临时粘接层和部分激光诱导释放层；(5)激光照射剩余部分激光诱导释放层，对应位置的LED芯片掉落至基板，完成LED芯片的翻转。本发明专利技术所述巨量转移方法转移精确度好、效率高、成品率高及工艺成本低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
一种巨量转移方法


[0001]本专利技术涉及LED芯片转移
，尤其涉及一种巨量转移方法。

技术介绍

[0002]Micro
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LED即为微型的发光二级极管，且均能独立发光。可应用于智能穿戴、终端手机、墙壁电视、汽车显示以及AR/VR产品等。相比液晶LCD和OLED显示技术，Micro
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LED具有高解析度、低功耗、高亮度、高色彩饱和度、反应速度快、且使用寿命长等特点，是业界公认的下一代新型显示技术。但是相对于LED单颗LED芯片的尺寸不同，LED的尺寸为3mm左右，Micro
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LED基本为50μm以下，也就是构成一个背光源或显示器时，需要更多的Micro LED，因此现有材料及工艺越来越难以满足Micro LED的加工需求。
[0003]目前，Micro LED的制程上主要包含四大关键技术难点，即芯片外延技术、巨量转移技术、金属共晶键合技术、彩色化方案。Micro LED的加工工艺中，将生长在外延衬底上的Micro
‑
LED芯片快速精准地转移到驱动电路基板上，并与驱动电路之间形成良好的电气连接的技术被称为巨量转移技术。其所需转移的Micro
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LED芯片数量庞大，因此巨量转移的效率、良品率以及转移成本都决定了产品经济价值。常规LED是采用真空吸取的方式进行转移，但由于真空管在物理极限大约80μm，并不适用与Micro
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LED的巨量转移，因此巨量转移工艺是制约是Micro
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LED发展的关键技术点。
[0004]CN111095516A公开了一种巨量转移装置及巨量转移方法，其公开的巨量转移装置上设置有多个通道，各个通道的第一开口设置在所述巨量转移装置的第一面，各个通道的第二开口设置在所述巨量转移装置的第二面，且各个通道之间的距离沿第一面到第二面的方向逐渐增大，本专利技术提供的巨量转移方法通过激光照射的方式使第一基板上的Micro
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LED掉落并通过第一开口进入巨量转移装置的通道，从通道的第二开口落入第二基板上的Micro
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LED待安装位置，实现了将Micro
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LED从第一基板上转移至第二基板上，且在第二基板上的间距大于在第一基板上的间距，巨量转移过程简单、成本低。
[0005]CN112992721A公开了一种微发光二极管的巨量转移方法和巨量转移装置，其公开的微发光二极管的巨量转移方法包括：提供多个微发光二极管，微发光二极管包括磊晶和与磊晶连接的第一电极及第一磁极，且第一磁极与第一电极具有间隔距离，多个微发光二极管设置在第一基板上；提供多个背板组件，背板组件包括背板和与背板连接的第二电极及第二磁极，第二电极和第一电极位置对应，第二磁极和第一磁极位置对应，且第二磁极和第一磁极的磁性相异，多个背板组件设置在第二基板上；将多个微发光二极管从第一基板剥离并转移至溶液中；通过喷墨组件将溶液中的多个微发光二极管与多个背板组件一一对位连接，其中，将第一磁极和第二磁极磁性吸附，将第一电极和第二电极连接。
[0006]现有的巨量转移方法主要有弹性印章法、静电吸附转移法、电磁转移法、流体自组装法以及激光诱导转移法。上述方法都有一定的积极效果，但是在实际应用中也存在一定的不足，比如弹性印章法易变性，材料CET大等，转移精准性不足；静电吸附转移法外加电压容易导致LED芯片损坏；电磁转移法需要外加铁磁性材料以及磁性层，工艺复杂成本高；流
体自组装法可靠性及效率不高。激光诱导转移法效率高、成本低、工艺简单且可可对芯片实现图案化转移，但其目前转移良率仅能到达90％左右，严重限制了其在巨量转移中的应用。
[0007]因此，提供一种高良率的激光诱导技术方案，解决巨量转移问题是至关重要的。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种巨量转移方法，所述巨量转移方法保证转移精确度好、效率高、成品率高、工艺成本低且可实现不同芯片的激光分选释放。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供一种巨量转移方法，所述巨量转移方法包括如下步骤：
[0011](1)将含有至少两个(5个、10个、15个、20个、50等)LED芯片的外延片与第一衬底进行键合，形成键合对，所述第一衬底的表面由内至外依次设置有激光释放层和临时粘接层；
[0012](2)将键合对在激光下照射，剥离外延片，使LED芯片转移至所述第一衬底上；
[0013](3)将步骤(2)中的LED芯片与设置有激光诱导释放层的第二衬底键合，所述LED芯片与激光诱导释放层相接触；
[0014](4)将激光透过第一衬底，分解激光释放层，剥离第一衬底后除胶，去除临时粘接层和部分激光诱导释放层，使LED芯片各自独立分布；
[0015](5)激光照射剩余部分激光诱导释放层，对应位置的LED芯片掉落至基板，完成LED芯片的翻转。
[0016]本专利技术中，所述巨量转移方法无需复杂的装置，简单方便地实现LED芯片的巨量转移，转移精确度好、效率高、成品率高及工艺成本低。其中，步骤(1)
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(2)属于LED芯片的激光(LLO)剥离阶段，此过程剥离的芯片完整的，原位的转至第一衬底上，步骤(3)
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(5)属于LED芯片的翻转阶段，此过程通过简单的操作实现对芯片的激光诱导分选，完成相应的芯片的翻转。
[0017]优选地，所述步骤(1)中，所述键合的方式包括热压键合。
[0018]优选地，所述热压键合的温度为120
‑
180℃，例如130℃、140℃、150℃、160℃、170℃等。
[0019]优选地，所述热压键合的时间为5
‑
10min，例如6min、7min、8min、9min等。
[0020]优选地，所述热压键合的压力为1
‑
5kN，例如1.5kN、2kN、2.5kN、3kN、3.5kN、4kN、4.5kN等。
[0021]优选地，所述热压键合的真空度≤0.1mTorr，例如0.09mTorr、0.07mTorr、0.05mTorr、0.03mTorr等。
[0022]优选地，所述键合对中，LED芯片与临时粘接层相接触。
[0023]优选地，所述LED芯片包括Micro
‑
LED芯片。
[0024]优选地，所述激光释放层的厚度为100
‑
1000nm，例如200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm等，进一步优选100
‑
500nm。
[0025]本专利技术中，所述激光释放层的厚度为100
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1000nm，；厚度过高，一方面容易引起胶材分层，另一方面，也会使解键合后的残胶过多，后续Plasma除胶需要更长的时间或者除胶不净；厚度过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巨量转移方法，其特征在于，所述巨量转移方法包括如下步骤：(1)将含有至少两个LED芯片的外延片与第一衬底进行键合，形成键合对，所述第一衬底的表面由内至外依次设置有激光释放层和临时粘接层；(2)将键合对在激光下照射，剥离外延片，使LED芯片转移至所述第一衬底上；(3)将步骤(2)中的LED芯片与设置有激光诱导释放层的第二衬底键合，所述LED芯片与激光诱导释放层相接触；(4)将激光透过第一衬底，分解激光释放层，剥离第一衬底后除胶，去除临时粘接层和部分激光诱导释放层，使LED芯片各自独立分布；(5)激光照射剩余部分激光诱导释放层，对应位置的LED芯片掉落至基板，完成LED芯片的翻转。2.根据权利要求1所述的巨量转移方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述键合的方式包括热压键合；优选地，所述热压键合的温度为120
‑
180℃；优选地，所述热压键合的时间为5
‑
10min；优选地，所述热压键合的压力为1
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5kN；优选地，所述热压键合的真空度≤0.1mTorr。3.根据权利要求1或2所述的巨量转移方法，其特征在于，所述键合对中，LED芯片与临时粘接层相接触；优选地，所述LED芯片包括Micro
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LED芯片；优选地，所述激光释放层的厚度为100
‑
1000nm；优选地，所述激光释放层的材质包括UV响应的聚酰亚胺；优选地，所述临时粘接层的厚度为1
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20μm；优选地，所述临时粘接层的材质包括烯烃聚合物；优选地，所述激光释放层的制备方法包括如下步骤：在第一衬底上涂覆激光释放材料，固化，得到所述激光释放层；优选地，所述涂覆的方式包括旋涂；优选地，所述固化的温度为100
‑
300℃，所述固化的时间为5
‑
10min；优选地，所述临时粘接层的制备方法包括如下步骤：在激光释放层上涂覆临时粘接材料，固化，得到所述临时粘接层；优选地，所述涂覆的方式包括旋涂；优选地，所述固化的温度为100
‑
200℃，所述固化的时间为5
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15min。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的巨量转移方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述激光的波长为200
‑
400nm；优选地，所述剥离外延片后，还包括将LED芯片进行清洗和干燥；优选地，所述清洗的溶剂包括浓盐酸，所述浓盐酸中氯化氢的质量百分数在20％以上；优选地，所述清洗的时间为10
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60s；优选地，所述干燥的温度为50
‑
70℃。5.根据权利求1
‑
4任一项所述的巨量转移方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述键合的温度为20
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30℃；
优选地，所述键合的压力为1
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3kN；优选地，所述键合的时间为5
‑
30min；优选地，所述键合的真空度≤0.1mTorr。6.根据权利求1
‑
5任一项所述的巨量转移方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述激光诱导释放层的厚度为1
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5μm；优选地，所述激光诱导释放层的材质包括三氮烯聚合物。7.根据权利求1
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6任一项所述的巨量转移方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述激光的波长为300
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400nm；优选地，所述激光的能量为100
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300mj/cm2。8.根据权利求1
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7任一项所述的巨量转移方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄明起，李硕，叶振文，陈伟，刘献伟，
申请(专利权)人：深圳市化讯半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：