[发明专利]一种基于液晶光闸掩膜的巨量转移方法及转移装置

说明书

本发明公开了一种基于液晶光闸掩膜的巨量转移方法，包括下述步骤：转移准备：液晶光闸掩膜基板设置在透光基板的上方；选择对齐：移动液晶光闸掩膜基板和透光基板，对齐透光基板的待转移的晶片的位置与接受基板的待接收的晶片的位置；导通释放：开启激光，导通液晶光闸掩膜基板的至少一对电极，与导通的电极相对的液晶光闸掩膜基板允许透过激光，激光作用在黏合层使黏合层的粘附作用降低，待转移的晶片脱落至接受基板的待接收的晶片的位置；持续释放；本申请旨在提供一种基于液晶光闸掩膜的巨量转移方法及转移装置，可用于巨量转移Micro‑LED晶片或其他精细元件，成本低，易操作，优良率高，效率高。

技术领域

本发明涉及半导体光电技术领域，尤其涉及一种基于液晶光闸掩膜的巨量转移方法及转移装置。

背景技术

Micro-LED是一种将LED结构进行薄膜化、微小化、阵列化所得的元器件,其尺寸仅在微米级别，100μm×100μm以下。与传统LED相比，Micro-LED具有能量转化率高，使用周期长，反应时间短，亮度和分辨率高等优点。由于Micro-LED尺寸过小，要实现上述用途中的一块超高分辨率的Micro-LED显示屏，便需对百万或千万片微米级尺寸的Micro-LED晶片进行排列组装，即巨量转移。若将传统LED转移技术应用到上述过程中，针对12英寸晶圆上Micro-LED的拾取并释放将耗费上百个小时，极大降低生产效率。

对于Micro-LED的巨量转移要求从施主晶圆上精准抓取微米级大小的Micro-LED晶片,按需选择性释放、并妥善安放固定到目标衬底上，以实现图案化转移和显示的目的。实现这一工艺流程的技术目前大致可分为四种：1、采用外力干预的精准抓取技术，如静电力、范德华力、磁力等，如在晶片上预先涂装相应的磁性材料，增加了操作难度，或者增加高精度控制的转移针头，其接触力容易对Micro-LED造成开裂等缺陷；2、采用流体自组装技术，利用流体的干预，让Micro-LED落入预制的特殊结构中，达到自组装效果，该过程需要对流体场进行精准控制，操作难度较大；3、滚轴转印技术，将TFT元件拾取并释放到所需基板，再将Micro-LED拾取并释放到带有TFT的基板上，该工艺在转移过程中较易发生Micro-LED的自然脱落。4、选择性释放技术，简化去除了拾取过程，利用选择性加热去磁方法从原有衬底上直接分离释放Micro-LED，但也需要预先将Micro-LED涂装上磁性材料。

激光技术具有快速、精准度高等优点，可为上述选择性释放技术提供一种可循方案，然而在选择性释放过程中，从激光源和光学器件层面实现可控的光斑精细，100微米以下的图案化激光使得光路系统更为复杂、成本升高，因此,在选择性激光释放工艺中，亟需一种新方法，在保证释放准确度、提高释放速度的同时，满足按需选择性释放、简化工艺流程和降低装备成本的需求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于液晶光闸掩膜的巨量转移方法及转移装置，可用于巨量转移Micro-LED晶片或其他精细元件，成本低，易操作，优良率高，效率高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种基于液晶光闸掩膜的巨量转移方法，包括下述步骤：

转移准备：液晶光闸掩膜基板设置在透光基板的上方，透光基板的下表面涂覆黏合层，待转移的晶片粘附在黏合层的下表面；

选择对齐：移动液晶光闸掩膜基板和透光基板，对齐透光基板的待转移的晶片的位置与接受基板的待接收的晶片的位置；

导通释放：开启激光，导通液晶光闸掩膜基板的至少一对电极，与导通的电极相对的液晶光闸掩膜基板允许透过激光，激光作用在黏合层使黏合层的粘附作用降低，待转移的晶片脱落至接受基板的待接收的晶片的位置；

持续释放：释放透光基板的晶片，移动液晶光闸掩膜基板和透光基板，对齐透光基板的待释放的晶片的位置与下一个待接收的晶片的位置。

优选的，所述激光的波长为400-600nm，所述激光的功率为3-6W，所述激光与所述黏合层的作用时间为1-10s。