[发明专利]微元件的巨量转移方法

说明书

本发明提供一种微元件的巨量转移方法，包括步骤：1)采用整面光敏材料抓取微元件；2)利用微元件作为光刻掩膜版，将光敏材料制作成梯形结构及支撑微柱；3)采用机械力压断支撑微柱，实现所述微元件的巨量转移。本发明采用整面的光敏材料抓取微元件，可以避免微元件抓取对准精度不足的问题；本发明利用微元件作为光刻掩膜版，将光敏材料制作成梯形结构及支撑微柱，有利于微元件的稳定性以及后续分离的简易性；本发明只需要采用机械力压断支撑微柱便可实现微元件的巨量转移，工艺简单，可有效降低工艺成本。

技术领域

本发明属于半导体制造领域，特别是涉及一种微元件的巨量转移方法。

背景技术

微元件技术是指在衬底上以高密度集成的微小尺寸的元件阵列。目前，微间距发光二极管(Micro LED)技术逐渐成为研究热门，工业界期待有高品质的微元件产品进入市场。高品质微间距发光二极管产品会对市场上已有的诸如LCD/OLED的传统显示产品产生深刻影响。

在制造微元件的过程中，首先在施体封装基板上形成微元件，接着将微元件转移到接收封装基板上。接收封装基板例如是显示屏。在制造微元件过程中的一个困难在于：如何将微元件从施体封装基板上转移到接收封装基板上。

传统转移微元件的方法为借由封装基板接合(Wafer Bonding)将微元件自转移封装基板转移至接收封装基板。转移方法的其中一种实施方法为直接转移，也就是直接将微元件阵列自转移封装基板接合至接收封装基板，之后通过剥离或者蚀刻将转移封装基板移除，制作转移常常需要牺牲掉多余的外延层。另一种实施方法为间接转移，首先，转移媒质提取微元件阵列，接着转移媒质再将微元件阵列接合至接收封装基板，然后移除转移媒质。转移媒质要求耐高温。

目前微元件的转移的技术包括范德华力、静电吸附、相变化转移和雷射激光烧蚀四大技术。其中范德华力、静电吸附及雷射激光烧蚀方式是目前较多厂商发展的方向。针对不同的应用，各种转移方式各有优缺点。

半导体封装中，常常利用到一些具有高弹性、易加工的聚合物，这些聚合物旋涂后常温即可形成固态。通常通过制作模具后，于模具中灌注聚合物材料，固化后模具，形成转移微柱子，并利用柱子对准来抓取微元件，转移后利用机械力将微柱子压断，然而，这种方法工艺较复杂，更重要的是在使用微柱子抓取微元件时，需要精确对准，容易产生产品良率下降的情况。

基于以上所述，提供一种工艺简单，且可以有效提高产品良率的微元件的巨量转移方法实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种微元件的巨量转移方法，用于解决现有技术中微元件转移工艺较复杂，且良率较低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种微元件的巨量转移方法，所述巨量转移方法包括：1)提供一基底，于所述基底表面形成光敏材料层，并在第一温度下对所述光敏材料层进行半固化处理，其中，所述第一温度低于所述光敏材料层的完全固化温度，以保证所述光敏材料层具有粘性；2)提供微元件的阵列，基于所述光敏材料层的表面粘性，将所述微元件的阵列抓取于所述光敏材料层表面；3)以所述微元件作为光掩膜，对所述光敏材料层进行自对准曝光处理及显影处理，使所述光敏材料层分割成多个与所述微元件对应的支撑结构，所述支撑结构包含粘接于所述微元件的第一支撑部及连接所述第一支撑部与所述基底的第二支撑部，且所述第二支撑部的径向宽度小于所述第一支撑部的径向宽度；4)提供一封装基板，所述封装基板表面具有与所述微元件的阵列对应的共晶金属，将所述微元件的阵列与所述共晶金属对准接合并进行共晶处理；以及5)自所述第二支撑部分离所述微元件与所述基底，并去除所述微元件上的光敏材料层，以实现所述微元件的巨量转移。

优选地，步骤3)中，通过控制所述自对准曝光处理的强度，使得显影处理后的所述第一支撑部呈梯形结构，以增大所述第一支撑部与所述微元件的粘接面积，所述第二支撑部呈微柱体结构，以利于所述微元件与所述基底的分离。