拼接外延片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种拼接外延片的制备方法以及显示芯片的制备方法，该拼接外延片的制备方法包括如下步骤：在第一衬底上制备外延层；切割外延层和第一衬底，以分别形成多个功能部和多个衬底材料部功能部；将多个功能部分别键合至第二衬底上，在键合过程中控制功能部位于衬底材料部和第二衬底之间；以及，去除衬底材料部，露出功能部

【技术实现步骤摘要】
拼接外延片及其制备方法、显示芯片的制备方法


[0001]本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种拼接外延片及其制备方法
、
显示芯片的制备方法
。

技术介绍

[0002]微型发光二极管
(Micro LED)
具有自发光
、
体积小
、
低功耗以及反应速度快等优点，逐渐被广泛应用于微显示行业中
。
[0003]在实际的制备过程中，微型发光二极管的发光材料通常在一个衬底上外延形成，驱动电路
(
例如
CMOS)
在另一个衬底上制备，然后将外延材料与驱动电路对位键合
。
目前，驱动电路所处的晶圆的尺寸通常为8英寸或
12
英寸
。
而受限于衬底的尺寸，外延材料通常只能在4英寸或6英寸的衬底上进行制备，导致其适用工艺和平台均较为有限
。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述
技术介绍
中的问题，提供一种微型显示芯片的制备方法以及显示芯片，以拓宽外延材料的适用工艺和平台，并进而使得外延材料所处的衬底能够与驱动电路所处的衬底更为匹配，改善制备良率
。
[0005]根据本公开的一些实施例，提供了一种拼接外延片的制备方法，其包括如下步骤：
[0006]在第一衬底上制备外延层；
[0007]切割所述外延层和所述第一衬底，以分别形成多个功能部和多个衬底材料部功能部；
[0008]将多个所述功能部分别键合至第二衬底上，在键合过程中控制所述功能部位于所述衬底材料部和所述第二衬底之间；以及，
[0009]去除所述衬底材料部，露出所述功能部
。
[0010]在本公开的一些实施例中，在切割所述外延层和所述第一衬底之前，还包括如下步骤：在所述外延层上制备第一键合层，在切割所述外延层和所述第一衬底的过程中，还切割所述第一键合层以形成多个键合材料部，所述功能部还包括所述键合材料部；
[0011]在将多个所述功能部分别键合至第二衬底上的过程中，通过所述键合材料部以将所述功能部键合至所述第二衬底上
。
[0012]在本公开的一些实施例中，所述第二衬底上还设置有第二键合层，在将多个所述功能部分别键合至第二衬底上的过程中，使所述键合材料部接触于第二键合层并进行键合，以使得所述功能部键合至所述第二衬底上
。
[0013]在本公开的一些实施例中，在将多个所述功能部分别键合至第二衬底上的步骤之前，还包括采用等离子体对所述键合材料部和所述第二键合层进行处理的步骤
。
[0014]在本公开的一些实施例中，在将多个所述功能部分别键合至第二衬底上的步骤之后，还包括对所述键合材料部和所述第二键合层进行加热处理的步骤
。
[0015]在本公开的一些实施例中，使所述键合材料部接触于第二键合层并进行键合的方
式选自金属键合
、
氧化物键合或混合键合
。
[0016]在本公开的一些实施例中，在去除所述衬底材料部之后，还包括将所述功能部从所述第二衬底上转移至第三衬底上的步骤，将所述功能部从所述第二衬底上转移至第三衬底上的步骤包括：
[0017]沿着各所述功能部之间的间隙切割所述第二衬底；
[0018]将各所述功能部和与其连接的部分所述第二衬底转移并键合至所述第三衬底上，并去除所述第二衬底
。
[0019]在本公开的一些实施例中，在切割所述外延层和所述第一衬底的步骤之前，还包括：在所述外延层远离所述第一衬底的一侧制备支撑载体；
[0020]在切割所述外延层和所述第一衬底的步骤中，使所述功能部附着于所述支撑载体上
。
[0021]在本公开的一些实施例中，所述支撑载体选自蓝膜
、
紫外光固化膜
、
晶片粘结膜
、
托盘
、
陶瓷吸盘或夹具
。
[0022]进一步地，本公开还提供了一种拼接外延片，其包括：
[0023]第二衬底和多个相间隔的
、
键合于所述第二衬底上的功能部，所述功能部直接接触于所述第二衬底，所述功能部的晶向与所述第二衬底的晶向不同；
[0024]或者，所述功能部与所述第二衬底之间还设置有直接接触于所述功能部的中间材料，所述功能部的晶向与所述中间材料的晶向不同；
[0025]可选地，所述中间材料包括多个相间隔的且分别连接于多个所述功能部的键合材料部；
[0026]可选地，所述功能部包括电致发光半导体材料
。
[0027]进一步地，本公开还提供了一种显示芯片的制备方法，其包括如下步骤：
[0028]采用如上述任一实施例所述的拼接外延片的制备方法制备拼接外延片，或者提供如上述实施例中的拼接外延片，所述拼接外延片中的所述功能部包括电致发光材料；
[0029]提供阵列基板，所述阵列基板包括驱动衬底和设置于所述驱动衬底上的驱动电路；
[0030]将所述拼接外延片键合于所述阵列基板，所述驱动电路电连接于所述功能部
。
[0031]在本公开的一些实施例中，在制备所述拼接外延片的过程中，露出所述功能部之后，还包括：
[0032]在相邻的所述功能部之间制备填充介质层，
[0033]在所述功能部和所述填充介质层的远离所述第二衬底的一侧制备导电层；
[0034]所述驱动电路通过所述导电层电连接于所述功能部
。
[0035]在本公开的一些实施例中，在将所述拼接外延片键合于所述驱动电路的步骤中，将所述导电层键合于所述驱动电路
。
[0036]在本公开的一些实施例中，所述导电层包括电极子层和键合子层，所述电极子层和所述键合子层依次层叠设置于所述功能部上，所述键合子层的材料包括金属材料
。
[0037]在本公开的一些实施例中，所述阵列基板还包括设置于所述驱动电路的远离所述驱动衬底的一侧的第三键合层，在将所述拼接外延片键合于所述驱动电路的步骤中，使所述键合子层接触于所述第三键合层并进行键合，以使得所述拼接外延片键合于所述驱动电
路
。
[0038]在本公开的一些实施例中，在将拼接外延片键合于阵列基板之后之后，还包括如下步骤：
[0039]去除所述第二衬底，露出所述功能部；
[0040]刻蚀去除位于相邻的所述功能部之间的所述导电层
。
[0041]在传统技术中，发光材料需要在晶圆上外延制备，而晶圆的大小决定了发光材料整体的尺寸，因此技术人员通常选择对驱动电路所处的晶圆进行切割，以适应发光材料所处的晶圆
。
然而这样的制备方式也导致在制备微型发光二极管芯片时只能够采用较为落后的制程工艺，制约了微型发光二极管芯片质量的进一步提升
。
[0042]为了解决上述问题，在本公开提供的拼接外延片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种拼接外延片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在第一衬底上制备外延层；切割所述外延层和所述第一衬底，以分别形成多个功能部和多个衬底材料部功能部；将多个所述功能部分别键合至第二衬底上，在键合过程中控制所述功能部位于所述衬底材料部和所述第二衬底之间；以及，去除所述衬底材料部，露出所述功能部
。2.
根据权利要求1所述的拼接外延片的制备方法，其特征在于，在切割所述外延层和所述第一衬底之前，还包括如下步骤：在所述外延层上制备第一键合层，在切割所述外延层和所述第一衬底的过程中，还切割所述第一键合层以形成多个键合材料部，所述功能部还包括所述键合材料部；在将多个所述功能部分别键合至第二衬底上的过程中，通过所述键合材料部以将所述功能部键合至所述第二衬底上
。3.
根据权利要求2所述的拼接外延片的制备方法，其特征在于，所述第二衬底上还设置有第二键合层，在将多个所述功能部分别键合至第二衬底上的过程中，使所述键合材料部接触于第二键合层并进行键合，以使得所述功能部键合至所述第二衬底上
。4.
根据权利要求3所述的拼接外延片的制备方法，其特征在于，在将多个所述功能部分别键合至第二衬底上的步骤之前，还包括采用等离子体对所述键合材料部和所述第二键合层进行处理的步骤；和
/
或，在将多个所述功能部分别键合至第二衬底上的步骤之后，还包括对所述键合材料部和所述第二键合层进行加热处理的步骤
。5.
根据权利要求3所述的拼接外延片的制备方法，其特征在于，使所述键合材料部接触于第二键合层并进行键合的方式选自金属键合
、
氧化物键合或混合键合
。6.
根据权利要求1～5任意一项所述的拼接外延片的制备方法，其特征在于，在去除所述衬底材料部之后，还包括将所述功能部从所述第二衬底上转移至第三衬底上的步骤，将所述功能部从所述第二衬底上转移至第三衬底上的步骤包括：沿着各所述功能部之间的间隙切割所述第二衬底；将各所述功能部和与其连接的部分所述第二衬底转移并键合至所述第三衬底上，并去除所述第二衬底
。7.
根据权利要求1～5任意一项所述的拼接外延片的制备方法，其特征在于，在切割所述外延层和所述第一衬底的步骤之前，还包括：在所述外延层远离所述第一衬底的一侧制备支撑载体；在切割所述外延层和所述第一衬底的步骤中，使所述功能部附着于所述支撑载体上
。8.
根据权利要求7所述的拼接外延片的制备方法，其特征在于，所述支撑载体选自蓝膜
、
紫外光固化膜
、
晶片粘结膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦颖，张逸飞，陈丽娜，
申请(专利权)人：上海世美爱科技合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：