[發(fā)明專利]金屬鎵去除裝置及金屬鎵去除方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010780119.0
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN112967948B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪慶;許時(shí)淵;范春林;王斌
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶康佳光電技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/683;H01L33/48;H01L27/15
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 白雪

本發(fā)明涉及一種金屬鎵去除裝置及金屬鎵去除方法。該金屬鎵去除裝置包括旋轉(zhuǎn)單元、吸附單元以及加熱單元；吸附單元與旋轉(zhuǎn)單元相連，并在旋轉(zhuǎn)單元帶動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，吸附單元用于吸附一暫態(tài)基板；其中，暫態(tài)基板背離吸附單元的一側(cè)表面粘附有發(fā)光器件；加熱單元用于對吸附單元進(jìn)行加熱；其中，加熱單元對吸附單元加熱后，發(fā)光器件表面的溫度大于或等于金屬鎵液化的溫度。利用上述裝置能夠在不腐蝕發(fā)光器件的基礎(chǔ)上有效去除激光剝離后發(fā)光器件表面的殘留鎵。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬鎵去除裝置及金屬鎵去除方法。

背景技術(shù)

Micro LED(Micro Light Emitting Diode，微型發(fā)光二極管)作為新一代顯示技術(shù)，相比于LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)、OLED(Organic Light EmittingDiode，有機(jī)發(fā)光二極管)技術(shù)，其亮度更高、發(fā)光效率更好、同時(shí)具有低功耗和長壽命的性能。在微型發(fā)光二極管的制備工藝流程過程中，巨量轉(zhuǎn)移作為技術(shù)突破關(guān)鍵點(diǎn)，其流程主要包含激光剝離、巨量轉(zhuǎn)移以及檢測修復(fù)過程，其中激光剝離技術(shù)是巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)突破的關(guān)鍵點(diǎn)。

激光剝離技術(shù)主要是利用氮化鎵(GaN)外延層與藍(lán)寶石(Al₂O₃)襯底(又稱生長基板)的帶隙差異，采用光子能量大于氮化鎵帶隙、小于藍(lán)寶石帶隙的紫外激光輻射，使氮化鎵在900℃～1000℃熱分解形成金屬鎵和氮?dú)猓瑥亩鴮?shí)現(xiàn)Micro LED與藍(lán)寶石襯底的分離。分離后的Micro LED則會通過膠層粘附在暫態(tài)基板上，最終通過暫態(tài)基板將Micro LED轉(zhuǎn)移至目標(biāo)基板。然而，激光剝離后粘附在暫態(tài)基板上的Micro LED表面往往存在大量鎵(Ga)殘留。

對于鎵殘留，目前采用的最多的清除方式為酸洗，然而利用酸洗去除Micro LED表面的殘留鎵時(shí)對其存在腐蝕作用，同時(shí)清除殘留鎵的效果并不理想。基于該原因，如何在不腐蝕Micro LED的同時(shí)更有效地去除其表面的殘留鎵，成為激光剝離技術(shù)的關(guān)鍵一環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請的目的在于提供一種金屬鎵去除裝置及金屬鎵去除方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中激光剝離后發(fā)光器件表面的殘留鎵無法有效去除的問題。

一種金屬鎵去除裝置，其包括旋轉(zhuǎn)單元、吸附單元以及加熱單元；吸附單元與旋轉(zhuǎn)單元相連，并在旋轉(zhuǎn)單元帶動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，吸附單元用于吸附一暫態(tài)基板；其中，暫態(tài)基板背離吸附單元的一側(cè)表面粘附有發(fā)光器件；加熱單元用于對吸附單元進(jìn)行加熱；其中，加熱單元對吸附單元加熱后，發(fā)光器件表面的溫度大于或等于金屬鎵液化的溫度。

采用該裝置處理激光剝離后粘附有發(fā)光器件的暫態(tài)基板時(shí)，利用吸附單元可以將暫態(tài)基板進(jìn)行吸附，此時(shí)暫態(tài)基板與吸附單元接觸并固定，發(fā)光器件則背離吸附單元。因鎵的液化溫度較低，約30℃，通過加熱單元加熱吸附單元后，可很容易通過熱傳導(dǎo)和熱輻射的形式將發(fā)光器件表面的殘留金屬鎵加熱至液化溫度。再利用旋轉(zhuǎn)單元帶動吸附單元旋轉(zhuǎn)，即可使液化后的殘留鎵在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下從發(fā)光器件表面甩脫。

因此，通過本發(fā)明提供的上述金屬鎵去除裝置，可有效去除激光剝離后發(fā)光器件表面的殘留鎵，同時(shí)避免了對發(fā)光器件的腐蝕，是一種高效、綠色、安全的殘留鎵去除裝置。

可選地，吸附單元包括吸附基板和吸附部，吸附基板與旋轉(zhuǎn)單元固定連接；吸附部設(shè)置于吸附基板背離旋轉(zhuǎn)單元的一側(cè)表面，吸附部用于吸附暫態(tài)基板。在實(shí)際操作過程中，通過吸附部可將暫態(tài)基板穩(wěn)定地吸附固定，而吸附基板在旋轉(zhuǎn)單元的帶動下旋轉(zhuǎn)，使液化后的鎵在離心力作用下脫離。

可選地，加熱單元的加熱方式包括電極加熱或水浴加熱。利用電極加熱單元和水浴加熱單元能夠方便、較為充分地加熱吸附單元，然后通過熱傳導(dǎo)和熱輻射作用使殘留鎵更充分地液化。