转移基板及制作方法、芯片转移方法及显示面板转让专利
申请号 : CN202010947374.X
文献号 : CN112967982B
文献日 : 2022-04-19
发明人 : 李强 , 蒲洋 , 刘海平
申请人 : 重庆康佳光电技术研究院有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种转移基板,其特征在于,包括:基板主体;
设置于所述基板主体其中一侧的若干组抗腐蚀结构,所述抗腐蚀结构以预设深度嵌在所述基板主体中;所述抗腐蚀结构设置的位置与生长基板上待转移的芯片的位置相对应,一组所述抗腐蚀结构对应于至少一个所述芯片;
其中,所述芯片在转移至所述转移基板上时与所述抗腐蚀结构所在区域粘接,且与所述抗腐蚀结构接触;
在将所述芯片从所述抗腐蚀结构所在区域上转移至目标载板之前,所述基板主体在目标腐蚀剂的腐蚀下,部分暴露出所述抗腐蚀结构。
2.如权利要求1所述的转移基板,其特征在于,所述芯片包括设置在远离所述生长基板一面上的两极,一组所述抗腐蚀结构包括两个所述抗腐蚀结构并对应于一个所述芯片,两个所述抗腐蚀结构的位置分别对应于一个所述芯片的两极,所述芯片转移到所述转移基板后,所述两极分别有一部分表面与对应的抗腐蚀结构粘接。
3.如权利要求1所述的转移基板,其特征在于,所述芯片包括设置在远离所述生长基板一面上的两极,一组所述抗腐蚀结构包括一个所述抗腐蚀结构并对应于一个所述芯片,一个所述抗腐蚀结构的位置位于所述芯片的两极之间,所述芯片转移到所述转移基板后,所述两极各有一部分表面与该抗腐蚀结构粘接。
4.如权利要求1所述的转移基板,其特征在于,一组所述抗腐蚀结构包括一个所述抗腐蚀结构,一个所述抗腐蚀结构对应于至少两个所述芯片,所述芯片转移到所述转移基板后,与所述抗腐蚀结构相对应的至少两个所述芯片的两极各有一部分表面与所述抗腐蚀结构粘接。
5.如权利要求1‑4任一项所述的转移基板,其特征在于,所述转移基板为硅片,所述抗腐蚀结构为所述硅片中掺杂有高于第一浓度阈值的自停止腐蚀离子的区域,所述目标腐蚀剂用于腐蚀未掺杂有自停止腐蚀离子和掺杂有低于第一浓度阈值的自停止腐蚀离子的硅。
6.一种转移基板的制作方法,其特征在于,包括:提供一基板主体;
根据生长基板上待转移的芯片的位置,在所述基板主体的其中一侧形成若干组抗腐蚀结构,其中,所述抗腐蚀结构以预设深度嵌在所述基板主体中,所述抗腐蚀结构设置的位置与生长基板上待转移的芯片的位置相对应,一组所述抗腐蚀结构对应于一个所述芯片。
7.如权利要求6所述的转移基板的制作方法,其特征在于,所述基板主体为硅片,所述根据生长基板上待转移的芯片的位置,在所述基板主体的其中一侧形成若干组抗腐蚀结构包括:
根据所述生长基板上待转移的芯片的位置,向所述基板主体的其中一侧掺杂高于第一浓度阈值自停止腐蚀离子,以形成若干组抗腐蚀结构。
8.一种芯片转移方法,其特征在于,包括:提供一转移基板,所述转移基板为如权利要求1‑5任一项所述的转移基板;
将生长基板上的芯片转移至所述转移基板上,以使所述芯片与基板主体粘接;
利用目标腐蚀剂对所述转移基板进行预设时间的腐蚀,以部分暴露出基板主体上的抗腐蚀结构,以使所述芯片与所述基板主体分离,并与所述抗腐蚀结构保持粘接,其中,在腐蚀转移基板之前,所述芯片涂覆有保护层,所述保护层用于防止所述芯片被所述目标腐蚀剂腐蚀;
将所述芯片转移至目标载板。
9.如权利要求8所述的芯片转移方法,其特征在于,所述将生长基板上的芯片转移至所述转移基板上,以使所述芯片与基板主体粘接包括:对生长基板上每个待转移的芯片设置粘接层,所述粘接层将各待转移的芯片分别包裹;
将转移基板设置有所述抗腐蚀结构的一面与所述生长基板设置有芯片的一面贴合,一个所述芯片对应于一组所述抗腐蚀结构;
将所述待转移的芯片自所述生长基板上剥离。
10.一种显示面板,其特征在于,所述显示面板包括电路板,所述电路板上设置有芯片,所述电路板作为目标载板,所述芯片通过如权利要求8‑9任一项所述的芯片转移方法转移至所述电路板上。
说明书 :
转移基板及制作方法、芯片转移方法及显示面板
技术领域
背景技术
装置将转移基板上的微型发光芯片拾取,再放置于目标载板上。
板之间的粘合力较大,容易出现未能成功拾取的情况,从而导致微型发光器件在显示背板
上出现缺失。现有技术中,转移的微型发光芯片方式成功率低。
发明内容
基板上待转移的芯片的位置相对应,一组所述抗腐蚀结构对应于至少一个所述芯片;其中,
所述芯片在转移至所述转移基板上时与所述抗腐蚀结构所在区域粘接,且与所述抗腐蚀结
构接触;在将所述芯片从所述抗腐蚀结构所在区域上转移至目标载板之前,所述基板主体
在目标腐蚀剂的腐蚀下,部分暴露出所述抗腐蚀结构。
另一面与未被腐蚀掉的基板主体相连,抗腐蚀结构能够形成弱化结构,同时,形成弱化结构
的过程简单且易于控制;芯片与转移基板之间的粘接面积减小使得粘接力减小,从转移基
板上将芯片拾取下所需的外力减小,在一些应用实施过程中提升了芯片被拾取的成功率,
从而减少了显示背板缺失的芯片的比例,提升最终形成的显示背板的质量。
蚀结构,其中,所述抗腐蚀结构以预设深度嵌在所述基板主体中,所述抗腐蚀结构设置的位
置与生长基板上待转移的芯片的位置相对应,一组所述抗腐蚀结构对应于一个所述芯片。
芯片粘接的基板主体被腐蚀掉,抗腐蚀结构的一面粘接有芯片,另一面与未被腐蚀掉的基
板主体相连,抗腐蚀结构能够形成弱化结构,同时,形成弱化结构的过程简单且易于控制;
芯片与转移基板之间的粘接面积减小使得粘接力减小,从转移基板上将芯片拾取下所需的
外力减小,在一些应用实施过程中提升了芯片被拾取的成功率,从而减少了显示背板缺失
的芯片的比例,提升最终形成的显示背板的质量。
所述芯片与基板主体粘接;利用目标腐蚀剂对所述转移基板进行预设时间的腐蚀,以部分
暴露出基板主体上的抗腐蚀结构,以使所述芯片与所述基板主体分离,并与所述抗腐蚀结
构保持粘接,其中,在腐蚀转移基板之前,所述芯片涂覆有保护层,所述保护层用于防止所
述芯片被所述目标腐蚀剂腐蚀;将所述芯片转移至目标载板。
过程中,提高了芯片从转移基本上拾取的成功率,从而减少了显示背板缺失的芯片的比例,
提升最终形成的显示背板的质量。同时,由于基板主体中设置了抗腐蚀结构,形成弱化结构
的过程更为简单,且形成的弱化结构的结构以及品质易于控制,易于形成效果理想的弱化
结构。
移至所述电路板上。
附图说明
统;134‑中性束偏转器;135‑聚焦系统;136‑偏转扫描系统;137‑工作室;a‑双柱状结构;b‑
双面状结构;c‑单面状结构;d‑单柱状结构;f‑目标腐蚀剂。
具体实施方式
所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更
加透彻全面。
体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。
抗腐蚀结构2,该抗腐蚀结构2整体嵌在基板主体1中。芯片在生长基板上形成,生长基板上
的芯片在被最终设置到目标载板之前,可通过转移基板实现中转,抗腐蚀结构2在基板主体
1上设置的位置,与生长基板上待转移的芯片的位置相对应,一组抗腐蚀结构2对应于一个
芯片。示例性的,一组抗腐蚀结构的中心点与芯片的中心点对应设置,可以理解的是,在转
移基板上的抗腐蚀结构的布局方式以及各组抗腐蚀结构中心点的间距,与生长基板上芯片
的布局方式以及各个芯片中心点之间的间距是一致的。例如,芯片的两个电极与一组抗腐
蚀结构2对应,也就是说,一个电极对应一个抗腐蚀结构2。
值得注意的是,不同芯片的粘接层互不相连,也就是说,各个芯片是独立的。
有抗腐蚀结构的一侧相对,使生长基板与转移基板靠近,使芯片远离生长基板的一面与转
移基板相粘接。此时的芯片通过粘接层与转移基板上抗腐蚀结构所在区域相连。值得注意
的是,芯片的位置对应于转移基板上抗腐蚀结构,因而芯片的粘接层与其对应的一组抗腐
蚀结构接触,同时,芯片还与基板主体的一部分接触,即芯片与转移基板粘接的总面积大于
与抗腐蚀结构粘接的面积;当然,这里所说的接触是指通过芯片的粘接层接触。也就相当
于,转移基板与一个芯片的粘连部分,既包括基板主体,也包括对应的一组抗腐蚀结构。可
见,抗腐蚀结构的表面会自基板主体露出,在一些示例中,抗腐蚀结构所露出的表面与基板
主体的表面是齐平的,以更好实现与芯片的粘接。因而,抗腐蚀结构与芯片接触的面积应当
是小于芯片与转移基板的贴合面的面积的。
宝石衬底即为生长基板或生长基板的一部分,使用LLO(Laser Lift Off,激光剥离)技术,
剥离微型发光芯片的氮化镓外延层和蓝宝石衬底,使得微型发光芯片脱离生长基板。但可
以理解的是,根据实际的应用情况,还可以通过其他物理或化学机制实现微型发光芯片与
生长基板的剥离。由于微型发光芯片与转移基板已经粘接,因此,微型发光芯片与生长基板
分离后留存于转移基板上。可以理解的是,在其他示例中,本实施例的转移基板同样能够应
用于其他类型芯片的转移过程中。
入在基板主体内的部分。该目标腐蚀剂腐蚀掉芯片所粘接的基板主体,需要注意的是,在腐
蚀转移基板之前,芯片外还涂覆有保护层,保护层用于防止芯片被目标腐蚀剂腐蚀。还在一
些实施方式中,该目标腐蚀剂是能够腐蚀基板主体,但不会腐蚀转移基板中的抗腐蚀结构
以及粘接层的腐蚀剂,即这些实施方式中,粘接层本身也属于一种保护层,防止芯片中可能
被目标腐蚀剂所腐蚀的部分与目标腐蚀剂接触。本实施例中各个芯片被单独的包裹,粘接
层之间互不接触,这使得目标腐蚀剂能够直接从每个芯片的四周开始腐蚀,保证腐蚀的效
果。
芯片3通过粘接层31与抗腐蚀结构2的一面相粘接,与芯片3所粘接的基板主体1被腐蚀掉,
原本嵌入基板主体1的抗腐蚀结构2被露出,但此时的抗腐蚀结构2另一端与还未被腐蚀掉
的基板主体1相连。应当理解的是,对转移基板的腐蚀时间是需要进行控制的,应当保证基
板主体没有被腐蚀殆尽,且抗腐蚀结构没有从转移基板上脱落。目标腐蚀剂腐蚀转移基板
的时间可以经由测试得出,对于基板材料、腐蚀剂、腐蚀剂浓度、温度等等参数不同的情况
下,目标腐蚀剂腐蚀的预设时间也是不同的。但值得注意的是,由于转移基板上设置有与芯
片相连接的抗腐蚀结构,在抗腐蚀结构没有从转移基板上脱落的情况下,芯片始终设置在
转移基板上。
掉,因此,芯片与转移基板之间的粘接面积减小,粘接力大大下降,使得从转移基板上拾取
下芯片所需的外力减小,提升了芯片拾取的成功率。在一些实施过程中,芯片与抗腐蚀结构
粘接的面积比芯片与基板主体相粘接的面积更大,以达到更好的降低芯片粘接力的效果。
可见,本实施例的转移基板在经由目标腐蚀剂的正确腐蚀之后,能够提高芯片被拾取的成
功率,提升最终形成的显示背板的良品率。
作过程中,可以不设置抗腐蚀结构,直接对转移基板进行腐蚀,以形成弱化结构,但可以理
解到的是,由于没有设置抗腐蚀结构,同时腐蚀的速率是难以控制的,这样的方式下容易刻
蚀不足或者过刻蚀,最终形成弱化结构的效果并不佳。进一步的,抗腐蚀结构嵌入转移基板
的不同深度,决定了其能够承受的最大腐蚀时间,可以理解的是,在其他参数同等的情况
下,抗腐蚀结构嵌入转移基板越深,在越长的腐蚀时间内不会从转移基板上脱落。在实际应
用中,通过控制抗腐蚀结构嵌入转移基板的深度在合适的范围中,可以使得转移基板的腐
蚀更容易控制,不容易出现过度腐蚀而导致芯片从转移基板上脱落的情况,因而在一些实
施过程中能够尽可能保证转移基板被充分的腐蚀,而不用担心过腐蚀,能够简单的形成弱
化结构,且形成的弱化结构的结构以及品质易于控制。示例性的,在一些具体应用过程中,
可设置抗腐蚀结构嵌入转移基板的深度不小于5微米,10微米、15微米等嵌入深度均是可行
的,应当根据实际情况进行选择,当然,较长的嵌入深度能够支持更长时间的腐蚀。
极,将芯片转移到转移基板上,每个抗腐蚀结构各自与对应的一极相粘接,芯片的两极分别
有一部分表面与对应的抗腐蚀结构粘接。应当说明的是,芯片的两极还有一部分表面与基
板主体相粘接,这里所说的粘接同样是通过粘接层实现,芯片的表面没有与转移基板直接
接触。示例性的,如图4‑a,图4‑b所示,一个抗腐蚀结构2从基板主体1露出的表面积小于芯
片3其中一极32的面积,一个抗腐蚀结构2粘接的位置可在芯片3的一极32的中心;如图5‑a,
图5‑b所示,一个抗腐蚀结构2并不与芯片3的一极32的中心位置相对;还可如图6‑a,图6‑b
所示,一个抗腐蚀结构2从基板主体1露出的表面积不小于芯片3其中一极32的面积,抗腐蚀
结构2与芯片3之间部分接触。
与该抗腐蚀结构2相粘接。还应当说明的是,抗腐蚀结构的具体形状可以根据实际需要进行
选择,如图8所示,示出了抗腐蚀结构2与芯片3粘接的表面示意图,抗腐蚀结构2可形成包括
但不限于上图中的双柱状结构a、双面状结构b、单面状结构c、单柱状结构d。
形,该条形的长度对应于至少两个芯片3,换言之,该条形抗腐蚀结构2的长度不小于至少两
个芯片3中相距最远的两个芯片3的距离。当芯片3转移到转移基板后,一个抗腐蚀结构2相
对应的至少两个芯片3与该抗腐蚀结构2相粘接。可见,本实施例转移基板上的抗腐蚀结构
可以根据实际情况,选择多种设置形式。还应当说明的是,为了便于理解本实施例的转移基
板的结构,上述各图示的俯视部分均以透视的形式示出了转移基板上的结构,并不应理解
为真实的俯视视图。
使得硅不会被目标腐蚀剂所腐蚀。以自停止腐蚀离子为硼离子作为一个较为具体的示例,
转移基板可以使用硅片,该硅片的一侧有一部分区域掺杂有浓度在第一浓度阈值之上的硼
离子,掺杂硼离子的浓度在第一浓度阈值之上的位置与生长基板上芯片的位置相对应。由
于硅的自停止腐蚀效应,当硅中掺杂硼离子的浓度高于第一浓度阈值后,目标腐蚀剂不会
对这部分的硅进行腐蚀,或者说几乎不会对这部分的硅进行腐蚀,因而,在转移基板硅片上
掺杂了浓度在第一浓度阈值之上的硼离子的区域,则形成了抗腐蚀结构,其不会被目标腐
蚀剂所腐蚀。应当说明的是,该目标腐蚀剂可以是氢氧化钾(化学式:KOH)腐蚀液或四甲基
氢氧化铵(化学式:C4H13NO;简称:TMAH)腐蚀液等能够实现硅的自停止腐蚀的腐蚀剂。
左右,即通常室温条件下,四甲基氢氧化铵腐蚀液浓度为2.38%的情况下,四甲基氢氧化铵
19 ‑3
腐蚀液就会腐蚀未掺杂或掺杂硼离子浓度小于5×10 CM 的硅,而对于掺杂有硼离子浓度
19 ‑3
大于5×10 CM 的硅基本上不腐蚀。
构所在区域转移至目标载板之前,利用目标腐蚀剂腐蚀基板主体,以部分暴露出抗腐蚀结
构,通过上述抗腐蚀结构,抗腐蚀结构的一面粘接有芯片,另一面与未被腐蚀掉的基板主体
相连,抗腐蚀结构相当于形成了弱化结构,芯片与转移基板之间的粘接面积减小使得粘接
力减小,从转移基板上将芯片拾取下所需的外力减小,在一些应用实施过程中提升了芯片
被拾取的成功率,从而减少了显示背板缺失的芯片的比例,提升最终形成的显示背板的质
量。同时,通过基板主体中设置的抗腐蚀结构,在一些实施过程中能够简单的形成弱化结
构,且形成的弱化结构的结构以及品质易于控制,避免了直接在基板主体上进行蚀刻时难
以控制蚀刻过程而导致弱化结构形成的效果不理想的情况。
移的芯片的位置相对应,一组抗腐蚀结构对应于一组芯片。
生长基板的一面与转移基板相粘接。
的浓度高于第一浓度阈值后,目标腐蚀剂不会对这部分的硅进行腐蚀,或者说几乎不会对
这部分的硅进行腐蚀,因而,在转移基板硅片上掺杂了浓度在第一浓度阈值之上的自停止
腐蚀离子的区域,则形成了抗腐蚀结构,其不会被目标腐蚀剂所腐蚀。应当说明的是,以自
停止腐蚀离子为硼离子为例,目标腐蚀剂可以是氢氧化钾(化学式:KOH)腐蚀液或四甲基氢
氧化铵(化学式:C4H13NO;简称:TMAH)腐蚀液等能够实现掺杂有高浓度硼离子的硅的自停
止腐蚀的腐蚀剂。
温度25度左右,即通常室温条件下,四甲基氢氧化铵腐蚀液浓度为2.38%的情况下,四甲基
19 ‑3
氢氧化铵腐蚀液就会腐蚀未掺杂或掺杂硼离子浓度小于5×10 CM 的硅,而对于掺杂有硼
19 ‑3
离子浓度大于5×10 CM 的硅基本上不腐蚀。
被离子透过。
133、中性束偏转器134、聚焦系统135以及扫描系统136后进入工作室137内注入硅片10中。
通过调节相应的参数,还可以对离子注入的深度(在本示例中,可称为结深度)进行控制,示
例性的,结深度为5微米。
是结深度,而其余区域因被掩模版11所遮挡而没有掺杂硼离子。
浓度硼掺杂的区域,这部分区域即形成本实施例中的抗腐蚀结构。
源,通过相应的扩散工艺,使得硼扩散源中的硼离子掺杂入硅片中。
能够提升芯片被拾取的成功率,从而减少了显示背板缺失的芯片的比例,提升最终形成的
显示背板的质量。同时,通过基板主体中设置的抗腐蚀结构,在一些实施过程中能够简单的
形成弱化结构,且形成的弱化结构的结构以及品质易于控制,能够避免直接在基板主体上
进行蚀刻时难以控制蚀刻过程而导致弱化结构形成的效果不理想的情况。
的,在一些实施过程中,也可能是从其他的载板上转移而来。本实施例中,芯片3具体可为一
种微型发光芯片。
板主体1以及抗腐蚀结构2粘接,即芯片3与抗腐蚀结构2所粘接的面积小于芯片3的总粘接
面积,进一步的,在一些实施方式中,芯片3与抗腐蚀结构2所粘接的面积小于芯片3与基板
主体1的粘接面积以实现更好的降低芯片3与转移基板的粘接力的效果。
于芯片上,还在一些实施方式中,芯片所涂覆的粘接层本身即不会被目标腐蚀剂所腐蚀。
蚀基板主体1,但不会腐蚀转移基板中的抗腐蚀结构2以及粘接层31的腐蚀剂。
触抗腐蚀结构2后不与抗腐蚀结构2发生反应,或几乎不发生反应,因而,目标腐蚀剂f对于
转移基板在横向上的腐蚀在抗腐蚀结构2处停止。
蚀的程度,当转移基板被腐蚀的程度达到所预料的效果时,即可测量得出预设时间。在一示
例中,经过预设时间的腐蚀之后,与芯片粘接的基板主体被全部腐蚀,芯片与基板主体完全
分离,芯片仅仅与抗腐蚀结构粘接,抗腐蚀结构的一面粘接芯片,另一面仍与还未被腐蚀掉
的基板主体相连;在另外一些示例中,与芯片粘接的基板主体未被全部腐蚀,但已经被部分
腐蚀掉,芯片与基板主体部分分离,芯片与转移基板之间的粘接面积已经减小,同样能够使
得芯片与转移基板之间的粘接力减小,提升芯片被拾取的成功率。
浓度阈值在不同的条件下可能是不同的,需要技术人员根据具体的制作条件测试得出。作
为一种较为具体的示例,在温度25度左右,即通常室温条件下,硼离子掺杂浓度为5×
19 ‑3
10 CM 以上的情况下,使用浓度为2.38%的四甲基氢氧化铵腐蚀液作为目标腐蚀剂对转
移基板进行一定时间的腐蚀。可以理解的是,腐蚀的时间根据硼离子掺杂的深度(即结深
度)而决定,一般而言,结深度小则腐蚀的时间相对较短,在实际应用中,技术人员可通过试
验或者测算选择合适的腐蚀时间。
接力已经被削弱,因而很容易的能够将芯片拾取下。
后续的转移过程中能够与转移基板粘接,同时,本实施例中的粘接层31是不会被目标腐蚀
剂所腐蚀的,因而将芯片3包裹后,能够对芯片3形成保护,在后续对转移基板的腐蚀过程中
避免芯片3被目标腐蚀剂损伤。
每个芯片3之间都是有间隙的,保证目标腐蚀剂能够与每个芯片3周围的基板主体很好的接
触以发生反应。
的芯片3的一部分粘接面与其对应的抗腐蚀结构粘接,另一部分粘接面与基板主体1相粘
接。此时的芯片3一面与转移基板粘接,另一面仍设置在生长基板6上。
的氮化镓外延层和蓝宝石衬底,使得芯片3脱离生长基板6。但可以理解的是,根据实际的应
用情况,还可以通过其他物理或化学机制实现芯片3与生长基板6的剥离。由于芯片3与转移
基板已经粘接,因此,芯片3与生长基板6分离后留存于转移基板上。
的被拾取,在一些实施过程中,提高了芯片从转移基本上拾取的成功率,从而减少了显示背
板缺失的芯片的比例,提升最终形成的显示背板的质量。同时,基板主体中设置的抗腐蚀结
构使得形成弱化结构的过程更为简单,且形成的弱化结构的结构以及品质易于控制,易于
形成效果理想的弱化结构。
上。
护范围。