[发明专利]一种基于激光解键合实现巨量转移的方法及应用

说明书

本发明属于半导体加工的技术领域，公开了一种基于激光解键合实现巨量转移的方法，采用转移装置，转移装置的转移面上通过凸台结构、激光释放层和临时键合层的组合形成转移头，将芯片临时键合于转移头上，与目标基板进行键合固定后再通过激光释放解除键合，令芯片与转移装置分离。本发明还提供了基于上述巨量转移方法的全彩化Micro‑LED显示装置的制作方法。本发明可保证转移精度，提高转移良率。

技术领域

本发明属于半导体加工的技术领域，具体涉及一种基于激光解键合实现巨量转移的方法及应用。

背景技术

Micro-LED一般是指特征尺寸小于50μm的LED芯片，具有发光性能优异、寿命长、低能耗、高色彩饱和合度等显著优势。Micro-LED显示技术在常规LED显示技术的基础上发展而来，是新型与传统技术的集成复合体。随着这项技术朝着集成化，阵列转移化，全彩化方向的进一步发展，其巨大的应用潜力引起了学术界的高度关注。

为实现全彩化显示，巨量转移技术往往是离不开的一环——将在不同外延片上生长的三色Micro-LED芯片，根据阵列规则大量地转移到目标基板上。“转移效率”与“转移精度”的提升是其技术难点，但各大厂商在着力解决此类问题的同时往往又产生了新的问题：如激光辅助转移法虽然能够提供高效、高精度的转移；但也有着机器成本过高、需要配套LED外延片等缺点。巨量转移技术的高成本是当今市面上Micro-LED产品价格居高不下的主要原因，限制了新一代显示技术的发展。当今市面上急需一种成本低廉、工序简单，扩展性高同时又能够提供足够的转移效率与转移精度以满足量产与研究需要的巨量转移方案。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种基于激光解键合实现巨量转移的方法及应用。

为了实现以上目的，本发明的技术方案为：

一种基于激光解键合实现巨量转移的方法，包括：

a)提供转移装置，所述转移装置包括一透明的转移基板和设于转移基板的转移面上的若干凸台结构，于转移面上依次形成覆盖凸台结构的激光释放层和临时键合层，将待转移元件通过临时键合层连接于凸台结构上；

b)提供一目标基板，所述目标基板设有若干焊盘区；将转移装置与目标基板对位使元件的焊盘面与目标基板的焊盘区一一相对，对元件和目标基板进行热压键合；

c)使激光透过转移基板和凸台结构作用于激光释放层，将元件与转移装置分离；

d)去除元件上残留的临时键合层。

可选的，步骤a)中，所述凸台结构由转移基板本身蚀刻形成；或蚀刻转移基板表面形成的透明材料层形成。

可选的，所述目标基板包括RDL层，RDL层上设有介质层并通过介质层分隔所述焊盘区，所述焊盘区包括焊盘和连接焊盘的锡球结构，所述元件的焊盘面设有引脚端，所述锡球结构和引脚端一一对应。

可选的，步骤b)中，所述转移装置和目标基板分别设有标记点，通过摄像头对齐转移装置和目标基板的标记点实现对位。

可选的，步骤c)中，采用的激光为波长小于415nm的紫外/近紫外光，通过激光扫略或整面曝光的形式实现特定区域或整面解键合。

一种全彩化Micro-LED显示装置的制作方法，采用上述基于激光解键合实现巨量转移的方法分别将蓝光、红光和绿光芯片批量转移至目标基板上；其中目标基板的焊盘区按x方向上三色交替的阵列排布，转移装置x方向上相邻两凸台结构的距离大于芯片于该方向上长度的2倍。

可选的，所述激光释放层的厚度＜0.5μm，所述临时键合层的厚度为10-40μm。

可选的，还包括进行转移良率检测以及填补芯片空缺的步骤。

可选的，所述转移良率检测的步骤为：