[發明專利]柔性半導體薄膜的轉印方法、裝置及液滴印章

有效

• 申請號: 202110168584.3
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN113147202B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 馮雪;李海成;陳穎
• 申請（專利權）人: 清華大學;浙江清華柔性電子技術研究院
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;B41K1/38
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本公開涉及一種柔性半導體薄膜的轉印方法、裝置及液滴印章，該方法包括：在印章承載體上形成第一液滴，得到液滴印章；控制液滴印章靠近柔性半導體薄膜，以利用第一液滴在柔性半導體薄膜與印章承載體之間形成第一液橋；移動液滴印章，并利用第一液橋將柔性半導體薄膜吸附到液滴印章上；在柔性襯底上形成第二液滴；控制液滴印章靠近第二液滴，以利用第二液滴在柔性襯底和柔性半導體薄膜之間形成第二液橋；移動液滴印章，利用第二液橋將柔性半導體薄膜吸附到柔性襯底上、并使柔性半導體薄膜與液滴印章分離，完成柔性半導體薄膜的轉印，該方法能夠避免半導體薄膜在轉印過程中被損壞，并且能夠高效率制備混合集成柔性器件。

技術領域

本公開涉及柔性電子領域，尤其涉及一種柔性半導體薄膜的轉印方法、裝置及液滴印章。

背景技術

柔性電子器件作為新型半導體器件，已在臨床監測等方面應用取得巨大突破。柔性電子器件可以使用不同的功能材料進行制作，例如，通常采用氮化鎵GaN或砷化鎵GaAs來制造發光元件，為了在軟襯底上集成發光元件制備出柔性光檢測器，將發光元件進行處理形成具有發光功能的柔性半導體薄膜，再將柔性半導體薄膜轉印至硅晶片是一種有效的技術方案。

而在相關技術中，將柔性半導體薄膜轉印至襯底的過程中，往往會存在柔性半導體薄膜因受到平面拉伸力的影響而被損壞的問題，并且，目前的轉印技術也不適用于混合集成不同半導體薄膜的柔性電子器件。

發明內容

有鑒于此，本公開提出了一種柔性半導體薄膜的轉印方法、裝置及液滴印章，能夠解決現有技術中使用橡膠印章等而造成的半導體薄膜損壞的問題，并且本公開提供的轉印方法能夠高效率制備混合集成柔性器件。

根據本公開的第一方面，提供了一種柔性半導體薄膜的轉印方法，包括：

在印章承載體的第一區域上形成第一液滴，得到液滴印章；

控制所述液滴印章靠近柔性半導體薄膜，以利用所述液滴印章上的第一液滴在所述柔性半導體薄膜與所述印章承載體之間形成第一液橋；

移動所述液滴印章，并利用所述第一液橋將所述柔性半導體薄膜吸附到所述液滴印章上；

在柔性襯底的第二區域上形成第二液滴；

控制所述液滴印章靠近所述第二液滴，以利用所述柔性襯底上的第二液滴在所述柔性襯底和所述柔性半導體薄膜之間形成第二液橋；

移動所述液滴印章，利用所述第二液橋將所述柔性半導體薄膜吸附到所述柔性襯底上、并使所述柔性半導體薄膜與所述液滴印章分離，完成所述柔性半導體薄膜的轉印，

其中，所述柔性半導體薄膜與所述印章承載體之間因所述第一液橋產生的第一吸附力，小于所述柔性半導體薄膜與所述柔性襯底之間因所述第二液橋產生的第二吸附力。

在一種可能的實現方式中，所述方法還包括：

在完成所述柔性半導體薄膜的轉印后，對所述柔性襯底和柔性半導體薄膜進行處理，以去除所述柔性襯底和所述柔性半導體薄膜上的殘留液體；

對所述柔性半導體薄膜和所述柔性襯底進行封裝，

其中，所述殘留液體包括所述第一液滴中的部分液體和所述第二液滴中的液體。

在一種可能的實現方式中，在所述第一液滴與所述第二液滴的材料相同時，所述第一液橋的高度大于所述第二液橋的高度。

在一種可能的實現方式中，所述方法還包括：

在柔性襯底的第二區域上形成第二液滴之前，在所述柔性襯底上形成電極和導線，其中，所述電極與所述導線相連，所述電極位于所述第二區域內。

在一種可能的實現方式中，所述方法還包括：