[发明专利]微型器件转移头及其制造方法、微型器件的转移方法

说明书

本发明提出一种微型器件转移头及其制造方法、微型器件的转移方法，涉及微型发光二极管领域。所述微型器件转移头包括基础衬底、位于基础衬底上的多个可磁化的金属柱、位于基础衬底上且包围金属柱的保护层以及位于基础衬底背面的环形螺线管。本发明通过微型器件转移头的金属柱产生的磁力可以对微型发光二极管底部的键合金属层产生吸附作用，进而将微型发光二极管拾起。

技术领域

本发明属于微型发光二极管领域，具体涉及一种微型器件转移头及其制造方法、微型器件的转移方法。

技术背景

微型发光二极管(micro LED)因其具有发光效率高、寿命长、可靠性高等优点而被广泛关注，不同颜色的micro LED需通过在不同的基板上进行单独制作，例如红光microLED的生长基板为GaAs，蓝光micro LED的生长基板为Al₂O₃，因此为了制作全彩的显示器需要把不同颜色的micro LED组装在驱动背板上。 micro LED的尺寸一般小于100μm且转移的数量较多，以4k(4096×2160)分辨率为例需要转移多达2654万颗micro LED，所以巨量转移难度较大。

目前转移技术主要利用静电吸附和粘附(金属键合或利用粘性的材料，例如 PDMS和光阻等)对micro LED进行转移。但是利用静电吸附对micro LED进行转移时由于吸力较小转移成功率较低；利用粘性的材料，如PDMS和光阻等对 micro LED进行转移时粘附力较难控制，且放置后在micro LED表面残留的粘附物质很难去除，因此micro LED的转移效果较差。且利用静电吸附或粘附等方法转移micro LED时，对micro LED上表面即吸头与LED接触面粗糙度即有效接触面积有一定要求，micro LED的表面粗糙程度直接影响转移效率。

除了上述的两种方法，还有一种金属键合的方法，但是利用金属键合对micro LED进行转移的温度较高，一般需达到金属的熔点温度，而这个温度在拾取和放置时对microLED会有一定的损伤，另外在放置时高温也会使背板产生一定的形变和氧化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型器件转移头及其制造方法、微型器件的转移方法，通过微型器件转移头的金属柱产生的磁力可以对微型发光二极管底部的键合金属层产生吸附作用，进而将微型发光二极管拾起。

本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种微型器件转移头，包括基础衬底、位于基础衬底上的多个可磁化的金属柱、位于基础衬底上且包围金属柱的保护层以及位于基础衬底背面的环形螺线管。

优选地，所述金属柱为金属或金属氧化物或金属合金。

优选地，所述保护层为光阻或SiNx或SiO2。

优选地，所述环形螺线管内部具有铁芯。

本发明还公开了一种微型器件转移头的制造方法，包括以下步骤：

S1：在基础衬底上沉积一层金属层，采用剥离工艺或刻蚀工艺形成多个金属柱；

S2：形成覆盖基础衬底并包围金属柱的保护层；

S3：在基础衬底的背面安置一个环形螺线管。

优选地，所述环形螺线管内部具有铁芯。

本发明还公开了一种微型器件的转移方法，使用上述的微型器件转移头进行微型器件的转移方法，包括以下步骤：

S01：微型器件转移头的金属柱与位于暂态基板上且底部设有带磁性的键合金属层的微型器件对位贴合；

S02：微型器件转移头的环形螺线管通电使金属柱带有磁性，吸起底部设有键合金属层的微型器件；

S03：移走微型器件转移头且带走微型器件离开暂态基板；