[发明专利]一种基于双向扩晶法的微器件巨量转移装置及方法

说明书

本发明属于半导体技术领域，并具体公开了一种基于双向扩晶法的微器件巨量转移装置及方法，包括微器件剥离转移模块、X向扩晶模块、过渡承接模块、Y向扩晶模块、目标基板承载模块、微器件补缺模块、固化模块、封装模块和目标基板搬运模块，微器件剥离转移模块用于剥离微器件；X向扩晶模块用于将微器件沿晶元盘的X向扩晶；过渡承接模块用于将晶元盘旋转90度；Y向扩晶模块用于将微器件沿晶元盘的Y向扩晶；目标基板承载模块用于接收微器件并将目标基板送入微器件补缺模块、固化模块、封装模块、基板搬运模块中，实现补缺、固化、封装及上下料。通过本发明，利用卷绕工艺实现微器件的巨量转移，具有生产效率高、生产成本低等优点。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，更具体地，涉及一种基于双向扩晶法的微器件巨量转移装置及方法。

背景技术

Micro-LED技术，即LED微缩化和矩阵化技术，指的是在一个晶片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列，如LED显示屏每一个像素可定址、单独驱动点亮，可看成是LED显示屏的微缩版，将像素点距离从毫米级降低至微米级。Micro-LED优点表现的很明显，它继承了无机LED的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点，并且具自发光无需背光源的特性，更具节能、机构简易、体积小、薄型等优势。同时，相比于OLED，色彩的准确度更高且具由更长的寿命以及更高的亮度。

Micro-LED主要通过将传统LED晶体薄膜用微缩制程技术进行微缩化、阵列化、薄膜化，然后通过巨量转移技术将晶体膜批量转移到电路上，利用物理沉积技术制造保护层，最后完成封装。巨量转移技术是Micro-LED制备的关键技术之一，其转移过程精度要求高、数量巨大，需要新技术来满足这一要求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于双向扩晶法的微器件巨量转移装置及方法，其通过对关键组件如微器件剥离转移模块、X向扩晶模块、过渡承接模块、Y向扩晶模块、目标基板承载模块、微器件补缺模块、固化模块、封装模块和目标基板搬运模块的结构及具体装配关系的研究与设计，以利用卷绕工艺实现微器件的巨量转移，有效的提高了生产效率，降低了生产成本。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种基于双向扩晶法的微器件巨量转移装置，其包括微器件剥离转移模块、X向扩晶模块、过渡承接模块、Y向扩晶模块、目标基板承载模块、微器件补缺模块、固化模块、封装模块和目标基板搬运模块，其中：

所述微器件剥离转移模块位于X向扩晶模块的上方，其用于将微器件从晶元盘上剥离；

所述X向扩晶模块用于承接从晶元盘上剥离的微器件，并将微器件沿晶元盘的X向扩晶；

所述过渡承接模块位于X向扩晶模块的右下方，用于承接从X向扩晶模块剥离的微器件，并将微器件旋转度；

所述Y向扩晶模块位于过渡承接模块的右上方，用于承接从过渡承接模块上剥离的微器件，并将微器件沿着Y向扩晶；

所述目标基板承载模块位于Y向扩晶模块的右下方，用于接收微器件并将目标基板送入微器件补缺模块、固化模块与封装模块中；

所述微器件补缺模块、固化模块、封装模块与基板搬运模块依次布置于目标基板承载模块的右侧，所述微器件补缺模块用于实现目标基板上微器件的补缺，所述固化模块用于实现微器件与基板的连接，所述封装模块用于对连接后的微器件与基板整体封装一层保护层，所述基板搬运模块用于实现目标基板的上下料。

作为进一步优选的，所述微器件剥离转移模块包括晶元自动换盘单元、晶元盘移动单元、晶元盘托盘、转移激光扫描单元、转移激光剥离单元以及遍历视觉单元，所述晶元自动换盘单元布置于晶元盘移动单元的后方，用于将晶元盘装入晶元盘移动单元上方的晶元盘托盘上，所述转移激光扫描单元与转移激光剥离单元并列布置于晶元盘的上方，分别用于弱化晶元盘上微器件与晶元盘的粘结强度以及将微器件从晶元盘上剥离，所述遍历视觉单元布置于晶元盘的下方，用于检测微器件的质量并标识不良微器件。