用于制造半导体的设备的制作方法

文档序号:17121382发布日期:2019-03-15 23:50阅读:125来源:国知局
用于制造半导体的设备的制作方法

本申请要求2017年9月8日提交给韩国知识产权局的题为“用于制造半导体的设备”的韩国专利申请no.10-2017-0115133的优先权,其公开内容通过引用其全部合并于此。

实施例涉及一种用于制造半导体的设备。



背景技术:

发光元件芯片由于其低功耗和高亮度等可以用于各种光源、照明、信号标记和大型显示器。作为图像显示装置,已经使用了使用发光元件芯片阵列的显示装置,在该阵列中发光元件芯片以二维(2d)阵列排列。可以通过以下过程制造该显示装置:在将各个发光元件芯片封装到发光封装件中之后,通过拾取和放置方法将各个发光封装件布置在模块基板上。近来,为了实现大尺寸和高分辨率的显示装置,增加了包括在显示装置中的发光元件芯片的数量。



技术实现要素:

各实施例通过提供一种半导体制造设备来实现,该半导体制造设备包括:具有真空卡盘的传送头,所述真空卡盘构造为真空地保持发光元件芯片;以及真空泵,其构造为向所述传送头提供真空压力,其中,所述真空卡盘包括多孔材料层和所述多孔材料层上的缓冲层,并且所述缓冲层包括多个突起和真空孔,所述真空孔从所述缓冲层的与所述多孔材料层接触的表面延伸到所述突起的下表面。

各实施例通过提供一种半导体制造设备来实现,该半导体制造设备,包括:传送头,其构造为通过保持第一基板上以第一间距布置的多个第一发光元件芯片之中的选中的第一发光元件芯片来将所述选中的第一发光元件芯片传送至第二基板;以及粘附力控制器,其减小所述第一基板的粘附力,其中,所述粘附力控制器构造为减小所述第一基板的与所述选中的第一发光元件芯片竖直重叠的区域的粘附力,所述传送头构造为通过保持所述选中的第一发光元件芯片将所述选中的第一发光元件芯片传送至所述第二基板,并且所述传送头构造为将所述选中的第一发光元件芯片以比所述第一间距大的第二间距布置在所述第二基板上。

各实施例通过提供一种半导体制造设备来实现,该半导体制造设备,包括:第一支撑卡盘,其构造为支撑具有第一膜的第一基板,芯片阵列附接到所述第一膜,所述芯片阵列包括多个发光元件芯片;第二支撑卡盘,其构造为支撑具有第二膜的第二基板,所述第二膜的粘附力比所述第一膜的粘附力大,并且所述第二支撑卡盘布置在所述第一支撑卡盘之上,使得所述第二膜面向所述第一膜;以及卡盘驱动器,其构造为移动所述第一支撑卡盘和所述第二支撑卡盘中的至少一个,使得所述第一膜上的芯片阵列附接到所述第二膜。

附图说明

通过参考附图详细描述示例性实施例,各特征对于本领域技术人员将是显而易见的,其中:

图1示出了根据一些实施例的半导体制造设备的截面图;

图2a至图2e示出了通过使用图1的半导体制造设备传送发光元件芯片的过程中的各阶段的截面图;

图3a至图3c示出了制造图1的真空卡盘的方法中的各阶段的截面图;

图4a和图4b示出了根据一些实施例的半导体制造设备的截面图;

图5a和图5b示出了根据一些实施例的半导体制造设备的截面图;

图6a和图6b示出了根据一些实施例的半导体制造设备的截面图;

图7示出了根据一些实施例的重新布置发光元件芯片的方法的顺序流程图;

图8a至图8c示出了与图7的重新布置发光元件芯片的方法相对应的框图;

图9示出了根据一些实施例的半导体制造设备的截面图;

图10a至图10h示出了通过使用图9的半导体制造设备传送发光元件芯片的过程中的各阶段的截面图;

图11示出了根据一些实施例的重新布置发光元件芯片的方法的顺序流程图;

图12a至图12c示出了与图11的重新布置发光元件芯片的方法相对应的框图;

图13示出了根据本发明构思的一些实施例的重新布置发光元件芯片的方法的顺序流程图;

图14示出了与图13的重新布置发光元件芯片的方法相对应的框图;以及

图15a至图15f示出了根据一些实施例的制造显示装置的方法的顺序流程图。

具体实施方式

在下文中,参考附图详细描述各实施例。

图1示出了根据一些实施例的半导体制造设备100的截面图。

参照图1,半导体制造设备100可包括传送头110(用于保持发光元件芯片11)和真空泵140(用于向传送头110提供真空压力)。半导体制造设备100可以是用于将第一基板50上的多个发光元件芯片11传送到与第一基板50不同的第二基板或者将多个发光元件芯片11从第一基板50传送到与第一基板50不同的第二基板的传送设备。

传送头110可以同时真空地保持(例如,真空吸附或真空夹持)多个发光元件芯片11,并且可以同时传送已经被真空地保持的发光元件芯片11。在实施方式中,芯片阵列10(其包括以第一间距p1布置的发光元件芯片11)可以附接到第一基板50。传送头110可以选择性地真空吸附第一基板50上的芯片阵列10的一些发光元件芯片11(例如,选定的发光元件芯片),并且可以将(已经被真空地保持的)发光元件芯片11传送至与第一基板50不同的第二基板。传送头110可以按照比第一间距p1大的第二间距将(已经被真空地保持)发光元件芯片11布置在第二基板上。

在实施方式中,第一基板50可以是具有预定粘性的支撑膜以用于固定发光元件芯片11。在实施方式中,第一基板50可以是其上形成有发光元件芯片11的基板,例如半导体基板、玻璃基板、蓝宝石基板或塑料基板。

传送头110可包括卡盘框架130和(容纳在卡盘框架130的腔中的)真空卡盘120。

真空卡盘120的内部的压力可以由真空泵140控制,因此,真空卡盘120可以通过将在真空卡盘120内部形成的真空压力施加至其下表面来真空地保持发光元件芯片11。真空卡盘120可包括多孔材料层121和(设置在多孔材料层121的表面上的)缓冲层123。

多孔材料层121可以是真空泵140形成真空压力或释放真空压力的部分。多孔材料层121可以布置在卡盘框架130的腔内,多孔材料层121的上表面和侧表面可以被卡盘框架130覆盖。在实施方式中,多孔材料层121可以包括陶瓷、氧化铝、莫来石(mullite)或碳化硅或这些材料的组合。

在实施方式中,可以确定或选择多孔材料层121的孔径和孔密度,使得可以对发光元件芯片11施加适当的真空压力。可以根据发光元件芯片11的尺寸来控制或选择多孔材料层121的孔径和孔密度。这里,所述孔径可以表示孔的平均直径。

在实施方式中,当发光元件芯片11的尺寸(例如,发光元件芯片11的长边的长度)在1μm至300μm的范围内时,孔径可以在约0.1μm至约30μm的范围内。在实施方式中,孔径可以在约0.1μm至约20μm的范围内。

在实施方式中,当发光元件芯片11的尺寸(例如,发光元件芯片11的长边的长度)在1μm至300μm的范围内时,可以形成多孔材料层121,使得至少一个孔位于约1μm至约300μm的范围内。在实施方式中,可以形成多孔材料层121,使得至少一个孔位于约50μm至约200μm的范围内。

缓冲层123可以布置在多孔材料层121的下表面上,并且可以是传送头110的直接接触发光元件芯片11的部分。缓冲层123可以包括具有预定弹性的材料,当缓冲层123接触发光元件芯片11时,该材料有助于防止发光元件芯片11的损坏。在实施方式中,缓冲层123可包括例如硅树脂、环氧基树脂、聚酰亚胺基树脂、聚酯基树脂、特氟隆、聚二甲基硅氧烷(pdms)或这些材料的组合。

缓冲层123可以可拆卸地附接到多孔材料层121。在实施方式中,缓冲层123可以是可替换的,例如,在用于关于发光元件芯片11的多个传送过程之后可以用新的缓冲层来替换。

缓冲层123可以包括真空孔127,以将(形成在多孔材料层121中的)真空压力施加到下侧。真空孔127可以从缓冲层123的(与多孔材料层121接触的)上表面延伸到缓冲层123的(与缓冲层123的上表面相对的)下表面。

在实施方式中,缓冲层123可以包括布置在缓冲层123的下表面上的多个突起125。突起125可以从缓冲层123的下表面(例如,平面)突出达预定高度或预定距离,例如,在大约10μm至约100μm的范围内。真空孔127可以仅形成在与突起125相对应的部分中,并且可以竖直地穿过突起125。真空孔127可以从缓冲层123的上表面延伸到突起125的下表面。真空压力可以通过真空孔127施加到突起125的下表面,并且由传送头110传送的发光元件芯片可以被固定在突起125的下表面上。

各突起125之间的间隙或距离可以大于第一基板50上的各发光元件芯片11之间的间隙或距离。例如,突起125可以布置成对应于第一基板50上的芯片阵列10的待传送的发光元件芯片11。在实施方式中,对于第一基板50上的芯片阵列10,突起125可以以第二间距p2布置,传送头110可以保持发光元件芯片11中的以第二间距p2布置的一些芯片或者选中芯片。这里,第二间距p2可以是第一间距p1的整数倍,例如,两倍、……n倍(n是自然数)。

图2a至图2e示出了通过使用图1的半导体制造设备100传送发光元件芯片11的过程中的各阶段的截面图。

如图2a所示,可以降低传送头110,使得缓冲层123接触第一基板50上的发光元件芯片11。缓冲层123的突起125可以接触第一基板50上的一些发光元件芯片11(例如,选中的发光元件芯片11)。例如,缓冲层123的突起125可以接触以第二间距p2布置的第一组发光元件芯片11a。

参照2b,传送头110可以通过使用真空泵140减小真空卡盘120内的压力来真空地保持第一组发光元件芯片11a。例如,可以通过真空泵140在多孔材料层121中形成真空压力,可以通过缓冲层123的真空孔127向突起125的下表面施加真空压力。因此,可以通过施加到突起125的下表面的真空压力,将第一组发光元件芯片11a固定在突起125的下表面上。

接下来,可以提升传送头110。如图2b所示,传送头110可以选择性地拾取对应于突起125的第一组发光元件芯片11a。

参照图2c,传送头110可以在保持第一组发光元件芯片11a的同时移动到第二基板70。传送头110可以位于第二基板70之上,以相对于第二基板70在竖直方向上对准。在实施方式中,为了使传送头110与第二基板70对准,可以使用设置在第二基板70上的对准标记。

参照图2d,可以通过降低传送头110使第一组发光元件芯片11a接触第二基板70。

参照图2e,可以释放真空卡盘120的真空压力,使得第一组发光元件芯片11a可以位于第二基板70上。第二基板70可以支撑第一组发光元件芯片11a,例如,第二基板70可以具有用于保持第一组发光元件芯片11a的粘性。第一组发光元件芯片11a可以通过传送头110布置在第二基板70上以对应于突起125。例如,第一组发光元件芯片11a可以以第二间距p2布置在第二基板70上。

在释放传送头110的真空压力之后,传送头110可以被提升并且与第一组发光元件芯片11a分离。

根据实施例的半导体制造设备100可以同时传送多个发光元件芯片11,因此发光元件芯片11可以快速地传送到目标基板。而且,通过发光元件芯片11的选择性传送,发光元件芯片11可以布置在目标基板上,且各芯片之间的间隙增大。

图3a至图3c示出了制造图1的真空卡盘120的方法中的各阶段的截面图。

参照图3a,在制备多孔材料层121之后,可以在多孔材料层121上形成缓冲层123a。在实施方式中,可以通过在多孔材料层121上涂覆聚合物材料来形成缓冲层123a。缓冲层123a可以形成为覆盖多孔材料层121的表面。

参照图3b,可以在缓冲层123a上形成突起125。突起125可以布置成二维阵列。在实施方式中,可以通过压印处理相对于缓冲层123a来形成突起125。在实施方式中,可以通过使用蚀刻处理来形成突起125,通过该蚀刻处理去除缓冲层123a的上部的一部分。

参照图3c,可以形成竖直穿透缓冲层123a的真空孔127。真空孔127可以从突起125的表面延伸到缓冲层123a的与多孔材料层121接触的表面。在实施方式中,可以通过使用激光钻孔处理或蚀刻处理形成真空孔127。

在实施方式中,可以通过使用压印处理同时形成突起125和真空孔127。在这种情况下,可以进一步执行激光钻孔处理,使得通过真空孔127完全暴露多孔材料层121。

在实施方式中,为了在多孔材料层121上形成包括突起125和真空孔127的缓冲层123a,可以通过使用诸如3d打印机、喷墨打印机或丝网印刷机的打印机来执行打印处理。

图4a和图4b示出了根据一些实施例的半导体制造设备100a的截面图。

图4a和图4b描述的半导体制造设备100a除了可以进一步包括粘附力控制器150和传送头110a的配置之外,半导体制造设备100a可具有与图1的半导体制造设备100基本相同的结构,因此将省略或简要地提供参照图1提供的各元件的重复描述。

参照图4a和图4b,半导体制造设备100a可以包括用于传送发光元件芯片11的传送头110a和用于部分地减小第一基板50的粘附力的粘附力控制器150。

传送头110a可以同时保持多个发光元件芯片11,并同时传送发光元件芯片11。例如,传送头110a可以选择性地保持(在第一基板50上以第一间距p1布置的)芯片阵列10的一些发光元件芯片11,并且可以将由传送头110a保持的发光元件芯片11以大于第一间距p1的第二间距p2布置在与第一基板50不同的第二基板上。

在实施方式中,传送头110a可以通过使用真空地保持方法来固定发光元件芯片11,并且可以具有用于形成真空压力的空间。

在实施方式中,传送头110a可以与图1的传送头110相同。

粘附力控制器150可包括第一激光照射器151,其用于通过照射诸如uv激光的激光来部分地减小或去除第一基板50的粘附力。第一激光照射器151可以通过照射激光来部分地减小第一基板50的一部分的粘附力,使得物理地和/或化学地改变第一基板50的该部分。

例如,在传送头110a保持第一组发光元件芯片11a之前,第一激光照射器151可以通过对第一基板50的与第一组发光元件芯片11a竖直重叠的部分照射激光,来部分地减小第一基板50的该部分的粘附力。当第一基板50的该部分的粘附力减小时,传送头110a可以真空地保持第一组发光元件芯片11a。之后,可以升高传送头110a,从而提升第一组发光元件芯片11a。可以通过第一激光照射器151减小针对第一基板50的该部分的粘附力,并且第一组发光元件芯片11a可以容易地与第一基板50分离。因此,传送头110a可以容易地保持第一组发光元件芯片11a。

图5a和图5b示出了根据一些实施例的半导体制造设备100b的截面图。

除了传送头110b的构造之外,图5a和图5b描述的半导体制造设备100b可以具有与图4a和图4b的半导体制造设备100a基本相同的结构,因此将省略或简要地提供参照图4a和图4b提供的各元件的重复描述。

参照图5a和图5b,半导体制造设备100b可以包括用于传送发光元件芯片11的传送头110b和用于部分地减小第一基板50的粘附力的粘附力控制器150。传送头110b可以构造为将用于均匀固定发光元件芯片11的力施加至其整个下表面上。

传送头110b可以包括具有预定粘附力的支撑层129,并且支撑层129可以通过布置在传送头110b下方来保持发光元件芯片11。在实施方式中,支撑层129可包括聚二甲基硅氧烷(pdms)。

发光元件芯片11通过传送头110b的选择性传送可以通过支撑层129的粘附力与由第一基板50形成的粘附力之间的差异来实现。例如,当传送头110b的支撑层129具有用于保持发光元件芯片11的第一粘附力时,粘附力控制器150控制第一基板50的一部分的粘附力小于第一粘附力,所述一部分是与第一组发光元件芯片11a竖直重叠的区域,因此,第一组发光元件芯片11a可以附接至传送头110b。在这种情况下,传送头110b的第一粘附力小除第一组发光元件芯片11a之外的发光元件芯片11附着到第一基板50所需的粘附力。因此,其他发光元件芯片11固定(例如,可以保留)在第一基板50上,而不被传送头110b保持或提升。

图6a和图6b示出了根据一些实施例的半导体制造设备100c的截面图。

除了粘附力控制器150a的构造之外,图6a和图6b描述的半导体制造设备100a可以具有与图4a和图4b的半导体制造设备基本相同的结构,因此将省略或简要地提供参照图4a和图4b提供的各元件的重复描述。

参照图6a和图6b,半导体制造设备100c可包括用于传送发光元件芯片11的传送头110a和用于部分地减小第一基板50的粘附力的粘附力控制器150a。粘附力控制器150a可包括顶出器153,其通过对第一基板50的一部分施加压力来使第一基板50的该部分变形,其中第一基板50的该部分是第一基板50的与由传送头110a传送的第一组发光元件芯片11a竖直重叠的区域。

顶出器153可以布置在第一基板50下方,并且可以包括被构造为竖直移动的顶出销155。顶出销155可以使第一基板50的预定区域物理变形,并且可以通过接触第一基板50的该预定区域并向其施加压力来减小该预定区域的粘附力。

在通过传送头110a保持发光元件芯片11之前,顶出器153可以被构造为通过使用顶出销155向第一基板50的一部分施加压力,来部分地减小第一基板50的该部分的粘附力,其中第一基板50的该部分是第一基板50的与待由传送头110a传送的第一组发光元件芯片11a竖直重叠的区域。例如,当顶出销155向第一基板50的该部分的下侧施加压力时,第一组发光元件芯片11a的下表面的边缘部分可以与第一基板50分离,因此,可以减小第一基板50保持第一组发光元件芯片11a的粘附力。当通过顶出器153减小第一基板50的该部分的粘附力时,传送头110a可以容易地保持第一组发光元件芯片11a。

图7示出了根据一些实施例的重新布置发光元件芯片的方法的顺序流程图。图8a至图8c示出了与图7的重新布置发光元件芯片的方法相对应的框图。

参照图7和图8a,可以制备第一发光元件芯片21以第一间距p1布置在其上的第一支撑膜50a(s111)。第一发光元件芯片21可以在第一方向上具有第一间距p1的方式以二维(2d)阵列布置在第一支撑膜50a上。在实施方式中,第一支撑膜50a可以具有用于保持第一发光元件芯片21的预定粘附力。

可以通过传送头(例如,图1的传送头110)选择性地保持或提升第一发光元件芯片21中的一些,并且将由传送头保持的第一发光元件芯片21传送到接收基板70(s113)。对于第一支撑膜50a上的第一发光元件芯片21,传送头可以保持以(大于第一间距p1的)第二间距p2布置的一些第一发光元件芯片21。由传送头保持的选中的第一发光元件芯片21可以以2d阵列布置在传送头的表面上。传送到接收基板70的选中的第一发光元件芯片21可以在第一方向上以第二间距p2排列成2d阵列。

在实施方式中,如图8a所示,传送头可以保持在(垂直于第一方向的)第二方向上相邻的第一发光元件芯片21,并且可以将它们传送到接收基板70。在这种情况下,与第一发光元件芯片21在第一支撑膜50a上的布置相比,在接收基板70上的第一发光元件芯片21的布置中,第一发光元件芯片21之间在第二方向上的间隙可以相等。

在实施方式中,与图8a中描述的布置不同,传送头可以选择性地保持这样的第一发光元件芯片21,其中,各第一发光元件芯片21被隔开的间隙比在第二方向上相邻的第一发光元件芯片21之间的间隙大,并且可以将它们传送到接收基板70。在这种情况下,与第一发光元件芯片21在第一支撑膜50a上的布置相比,第一发光元件芯片21在接收基板70上的布置可以在第二方向上具有增大的间隙。

参照图7和图8b,在将第一发光元件芯片21布置在接收基板70上之后,可以制备第二发光元件芯片23以第一间距p1布置在其上的第二支撑膜50b(s121)。接下来,传送头选择性地保持或提升第二发光元件芯片23中的一些(例如,选中的第二发光元件芯片23),并将选中的第二发光元件芯片23传送到已经布置了发光元件芯片21的接收基板70(s123)。在接收基板70上,第二发光元件芯片23可以在第一方向上以第二间距p2布置成2d阵列。而且,在接收基板70上,每个第二发光元件芯片23可以在第一方向上与第一发光元件芯片21间隔开预定距离。

参照图7和图8c,在将第二发光元件芯片23布置在接收基板70上之后,可以制备第三发光元件芯片25布置在其上的第三支撑膜50c(s131)。接下来,传送头选择性地保持或提升第三发光元件芯片25中的一些(例如,选中的第三发光元件芯片25),并将选中的第三发光元件芯片25传送到第一发光元件芯片21和第二发光元件芯片23布置在其上的接收基板70(s133)。在接收基板70上,第三发光元件芯片25可以在第一方向上以第二间距p2布置成2d阵列。而且,在接收基板70上,每个第三发光元件芯片25可以在第一方向上与第二发光元件芯片23间隔开预定距离。

第一发光元件芯片21、第二发光元件芯片23和第三发光元件芯片25可以布置在接收基板70上,并且在第一方向上相邻的一个第一发光元件芯片21、一个第二发光元件芯片23和一个第三发光元件芯片25可以在后续处理中构成封装件,并且可以构成像素。在实施方式中,第一发光元件芯片21、第二发光元件芯片23和第三发光元件芯片25可以分别是用于发射红光、绿光和蓝光的发光元件芯片。在实施方式中,可以根据需要选择构成单个封装件的发光元件芯片的类型和数量。

可以通过使用上述图1和图4a至图6b中描述的半导体制造设备100、100a、100b和100c来执行操作s113、s123和s133中的每一个,并且可以与以上参照图2a至图2e所描述的基本相同的方式来执行这些操作。

图9示出了根据一些实施例的半导体制造设备200的截面图。

参照图9,半导体制造设备200可包括第一支撑卡盘210、第二支撑卡盘220、卡盘驱动器230以及视觉单元或视觉传感器240。半导体制造设备200可以是用于将第一基板60上的多个发光元件芯片11传送至第二基板70或者将多个发光元件芯片11从第一基板60传送到第二基板70的传送设备。在实施方式中,半导体制造设备200可以将第一基板60上的包括以预定间距布置的发光元件芯片11的芯片阵列10传送至第二基板70。通过半导体制造设备200传送的发光元件芯片11可以以预定间距布置在第二基板70上。

第一支撑卡盘210可以支撑第一基板60。第一支撑卡盘210可以包括下列中的至少一种:用于通过使用真空压力支撑第一基板60的真空卡盘、用于通过使用静电力支撑第一基板60的静电卡盘以及用于通过使用机械夹紧方法支撑第一基板60的机械卡盘。

第一基板60可以固定待由传送设备传送的芯片阵列10,并且可以被布置在第一支撑卡盘210的表面上。第一基板60可以包括用于保持发光元件芯片11的具有预定粘附力的第一膜61以及布置在第一膜61的边缘上来支撑第一膜61的第一膜框架63。第一膜框架63可以具有例如矩形框架形状。

第一基板60可以包括用于对准第一支撑卡盘210和第二支撑卡盘220的第一对准标记65。可以通过使用例如印刷方法或激光标记方法形成第一对准标记65。在实施方式中,第一对准标记65可以布置在第一膜框架63上。在实施方式中,不同于图9中所示的第一对准标记65,第一对准标记65可以布置在第一膜61上。

第二支撑卡盘220可以支撑第二基板70,并且可以布置在第一支撑卡盘210之上,使得第一基板60面向第二基板70。第二支撑卡盘220可以包括真空卡盘、静电卡盘和机械卡盘中的一种。

第二基板70可以固定从第一基板60传送来的芯片阵列10,并且可以布置在第二支撑卡盘220的表面上。第二基板70可以包括用于保持发光元件芯片11的具有预定粘附力的第二膜71以及布置在第二膜71的边缘上来支撑第二膜71的第二膜框架73。第二膜框架73可以具有与第一膜框架63的形状相对应的形状,例如,矩形框架形状。

第二基板70可以包括用于对准第一支撑卡盘210和第二支撑卡盘220的第二对准标记75。在实施方式中,第二对准标记75可以布置在第二膜框架73上。在实施方式中,与图9中描述的第二对准标记75不同,第二对准标记75可以布置在第二膜71上。

卡盘驱动器230可以驱动第一支撑卡盘210和第二支撑卡盘220。卡盘驱动器230可以包括用于驱动第一支撑卡盘210和第二支撑卡盘220的驱动机构。例如,驱动机构可以包括致动器。

在实施方式中,卡盘驱动器230可以竖直地布置第一支撑卡盘210和第二支撑卡盘220。例如,视觉传感器240可以识别第一对准标记65和第二对准标记75,并且卡盘驱动器230可以基于由视觉传感器240识别的信息来对准第一支撑卡盘210和第二支撑卡盘220。

此外,卡盘驱动器230可以移动第一支撑卡盘210和第二支撑卡盘220中的至少一个,使得第一膜61上的芯片阵列10附接到第二膜71。例如,卡盘驱动器230可以提升第一支撑卡盘210,使得第一膜61的芯片阵列10附接到第二膜71。在实施方式中,第二膜71的粘附力可以比第一膜61的粘附力大,因此,发光元件芯片11可以从具有相对小的粘附力的第一膜61传送至具有相对大的粘附力的第二膜71。

图10a至图10h示出了通过使用图9的半导体制造设备200在发光元件芯片11的传送过程中的各阶段的截面图。

参照图10a,芯片阵列10可以布置在第一基板60的第一膜61上。芯片阵列10的发光元件芯片11可以以第三间距p3布置在第一膜61上。而且,与第一膜61的边缘最接近(例如,最靠近)的发光元件芯片11可以与第一对准标记65间隔开第一距离d1。

参照图10b,激光可以从第二激光照射器250照射到第一膜61,使得第一膜61的粘附力减小。第二激光照射器250可以减小第一膜61和发光元件芯片11之间的粘附力,使得第一膜61和发光元件芯片11之间的粘附力低于第二膜(参考图10d中的71)与发光元件芯片11之间的粘附力。在实施方式中,在第一膜61与发光元件芯片11之间的粘附力足够低于第二膜71与发光元件芯片11之间的粘附力的情况下,可以省略通过使用第二激光照射器250来减小第一膜61与发光元件芯片11之间的粘附力的操作。在图10b中,描述了多个第二激光照射器250。在实施方式中,可以通过移动第二激光照射器250中的一个来减小第一膜61与发光元件芯片11之间的粘附力。在实施方式中,第二激光照射器250可以从第一膜61的下方照射激光,也可以从第一膜61之上照射激光。

参照图10c,第一基板60可以布置在第一支撑卡盘210上。第一支撑卡盘210可以支撑放置在其表面上的第一基板60。例如,第一支撑卡盘210可以通过真空地保持第一膜61来支撑第一基板60。

参照图10d,可以制备支撑第二基板70的第二支撑卡盘220,并且第二支撑卡盘220可以布置在第一支撑卡盘210之上,使得第二基板70的第二膜71面对第一膜61。

接下来,第一支撑卡盘210和第二支撑卡盘220可以对准。例如,第一基板60的第一膜框架63可以与第二基板70的第二膜框架73竖直对准。在实施方式中,为了使第一支撑卡盘210与第二支撑卡盘220对准,视觉传感器240可以分别识别第一基板60的第一对准标记65和第二基板70的第二对准标记75。基于视觉传感器240识别的信息,卡盘驱动器230可以移动第一支撑卡盘210和第二支撑卡盘220中的至少一个,使得第一支撑卡盘210和第二支撑卡盘220竖直对准。

参照图10e,卡盘驱动器230可以竖直移动第一支撑卡盘210和第二支撑卡盘220中的至少一个,使得第一基板60的第一膜框架63与第二基板70的第二膜框架73彼此接触。

参照图10f,卡盘驱动器230可以驱动第一支撑卡盘210和第二支撑卡盘220,使得第一膜61上的芯片阵列10接触第二膜71。例如,第一支撑卡盘210可以包括发光元件芯片11所在的中心部分211以及第一膜框架63所在的外围部分213。中心部分211可以被构造为由卡盘驱动器230移动。在这种情况下,在外围部分213固定在预定位置的状态下,卡盘驱动器230可以通过提升第一支撑卡盘210的中心部分211将发光元件芯片11附接到第二膜71。

参照图10g,卡盘驱动器230可以通过提升第二支撑卡盘220将发光元件芯片11与第一基板60分离。发光元件芯片11可以附着到粘附力比第一膜61的粘附力大的第二膜71,并且发光元件芯片11可以与第一基板60分离并且可以与第二基板70一起提升。

参照图10h,第二基板70可以与第二支撑卡盘220分离。传送到第二基板70的发光元件芯片11可以以第三间距p3布置。而且,与图10a中所描述的第一基板60上的发光元件芯片11类似,与第二膜71的边缘最邻近的发光元件芯片11可以以第一距离d1与第二对准标记75间隔开布置。

在根据本实施例的半导体制造设备200中,可以同时传送多个发光元件芯片11,因此,发光元件芯片11可以快速地布置在目标基板上。而且,当使用根据本实施例的第二支撑卡盘220时,可以通过待传送基板与传送基板的对准和接触来传送发光元件芯片11,而不执行拾取和放置过程。因此,可以增加对微小尺寸的发光元件芯片11的再现性。

图11示出了根据一些实施例的重新布置发光元件芯片的方法的顺序流程图。图12a至图12c示出了与图11的重新布置发光元件芯片的方法相对应的框图。

参照图11和图12a,可以制备多个第一发光元件芯片21以第三间距p3布置在其上的第一中间基板60a(s211)。第一发光元件芯片21可以以2d阵列布置在第一中间基板60a上,并且可以以第三间距p3布置在第一方向上。而且,最靠近第一中间基板60a的边缘的第一发光元件芯片21可以以第一距离d1与第一中间基板60a的边缘间隔开布置。

接下来,可以将第一中间基板60a上的第一发光元件芯片21传送到接收基板70(s213)。传送到接收基板70的第一发光元件芯片21的布置可以与第一发光元件芯片21在第一中间基板60a上的布置相同。例如,第一发光元件芯片21可以布置成2d阵列,并且可以以第三间距p3布置在第一方向上。而且,最靠近接收基板70的边缘的第一发光元件芯片21可以以第一距离d1与接收基板70的边缘间隔开布置。

参照图11和图12b,在将第一发光元件芯片21布置在接收基板70上之后,可以制备第二发光元件芯片23以第三间距p3布置在其上的第二中间基板60b(s221)。在第二中间基板60b上,最靠近第二中间基板60b的边缘的第二发光元件芯片23可以以第二距离d2与第二中间基板60b的边缘间隔开布置。在实施方式中,第二距离d2可以大于第一距离d1,并且可以等于第一距离d1和芯片间间距a之和。

接下来,将第二中间基板60b上的第二发光元件芯片23传送到第一发光元件芯片21布置在其上的接收基板70,使得每个第二发光元件芯片23位于每个第一发光元件芯片21旁边(s223)。在接收基板70上,第二发光元件芯片23可以布置成2d阵列,并且可以关于第一方向以第三间距p3布置。而且,在接收基板70上,每个第二发光元件芯片23可以分别在第一方向上与每个第一发光元件芯片21间隔开芯片间间距a。

参照图11和图12c,在将第二发光元件芯片23布置在接收基板70上之后,可以制备第三发光元件芯片25以第三间距p3布置在其上的第三中间基板60c(s231)。在第三中间基板60c上,最靠近第三中间基板60c的边缘的第三发光元件芯片25可以与第三中间基板60c的边缘间隔开第三距离d3。在实施方式中,第三距离d3可以大于第二距离d2,并且可以等于第二距离d2和芯片间间距a之和。

接下来,可以将第三中间基板60c上的第三发光元件芯片25传送到第一发光元件芯片21和第二发光元件芯片23布置在其上的接收基板70,使得每个第三发光元件芯片25位于每个第二发光元件芯片23旁边(s233)。在接收基板70上,第三发光元件芯片25可以布置成2d阵列,并且可以关于第一方向以第三间距p3布置。而且,在接收基板70上,每个第三发光元件芯片25可以在第一方向上与第二发光元件芯片23间隔开与芯片间间距a一样多的距离。在第一方向上相邻的一个第一发光元件芯片21、一个第二发光元件芯片23和一个第三发光元件芯片25可以在后续处理中构成单个封装件,并且可以构造单个像素。

可以通过使用图9中描述的半导体制造设备200来执行操作s213、s223和s233中的每一个。可以基本上类似于参照图10a到图10h所述的传送方法来执行各个操作。

图13示出了根据一些实施例的重新布置发光元件芯片的方法的顺序流程图。图14示出了与图13的重新布置发光元件芯片的方法相对应的框图。

参照图13和图14,可以执行关于第一发光元件芯片21、第二发光元件芯片23和第三发光元件芯片25的传送处理(s310)。

例如,可以制备第一发光元件芯片21以第一间距p1布置在其上的第一支撑膜50a,然后,可以将第一发光元件芯片21从第一支撑膜50a传送到第一中间基板60a(s311)。可以将第一发光元件芯片21从第一支撑膜50a传送到第一中间基板60a,使得各芯片之间的距离增加。例如,第一发光元件芯片21可以按照比第一间距p1大的第二间距p2布置在第一中间基板60a上。之后,类似于传送第一发光元件芯片21的方法,可以将第二发光元件芯片23从第二支撑膜50b传送到第二中间基板60b(s313),并且可以将第三发光元件芯片25从第三支撑膜50c传送到第三中间基板60c(s315)。可以通过使用半导体制造设备100、100a、100b和100c来执行第一发光元件芯片21、第二发光元件芯片23和第三发光元件芯片25的传送,并且可以基本上类似于参考图2a至图2e所描述的传送方法来执行传送。

接下来,可以执行关于第一发光元件芯片21、第二发光元件芯片23和第三发光元件芯片25的传送处理(s320)。可以顺序执行关于第一发光元件芯片21的传送处理(s321)、关于第二发光元件芯片23的传送处理(s323)以及关于第三发光元件芯片25的传送处理(s325)。可以按照参照图11和图12a至图12c所描述的基本相同的方式来执行关于第一发光元件芯片21的传送处理(s321)、关于第二发光元件芯片23的传送处理(s323)以及关于第三发光元件芯片25的传送处理(s325)。

图15a至图15f示出了根据一些实施例的制造显示装置300的方法中的各阶段的截面图。

参照图15a,可以制备第一发光元件芯片21、第二发光元件芯片23和第三发光元件芯片25布置在其上的接收基板70。第一发光元件芯片21、第二发光元件芯片23和第三发光元件芯片25可以分别是用于发射红光的发光元件芯片、用于发射绿光的发光元件芯片、用于发射蓝光的发光元件芯片。彼此相邻的一个第一发光元件芯片、一个第二发光元件芯片和一个第三发光元件芯片可以构成单个像素。

参照图15b,可以在接收基板70的表面上形成覆盖第一发光元件芯片21、第二发光元件芯片23和第三发光元件芯片25的模塑层311。

参照图15c,在模塑处理之后,包括第一发光元件芯片至第三发光元件芯片21、23和25以及模塑层311的结构310可以与接收基板70分离。在分离处理之后,该结构310可以放置在载体基板315上,并且第一发光元件芯片至第三发光元件芯片21、23和25的下表面可以暴露于外部。

参照图15d,可以在该结构310的第一发光元件芯片至第三发光元件芯片21、23和25的下表面所位于的表面上形成布线结构320。布线结构320可以包括绝缘层321和绝缘层321中的导电图案323。导电图案323可以电连接到第一发光元件芯片至第三发光元件芯片21、23和25。

参照图15e,可以在布线结构320的表面上形成连接到导电图案323的连接端子350。连接端子350可以是例如凸块或焊球。在形成连接端子350之后,可以通过使用刀片bl将布线结构320和结构310分离或切割成单独的发光封装件。发光封装件340可以包括第一发光元件芯片至第三发光元件芯片21、23和25。

参照图15f,在制造发光封装件340之后,可以通过将发光封装件340安装在模块基板370上来制造显示装置300。显示装置300可以包括安装在模块基板370上用来对发光封装件340施加电力和信号的驱动部件360。发光封装件340和驱动部件360可以分别通过连接端子350电连接到布线层371。

各实施例可以提供一种在模块基板上更准确、快速地布置多个发光元件芯片的方法。

各实施例可以提供一种半导体制造设备,其被构造为将发光元件芯片布置在目标基板上。

本文已经公开了示例实施例,并且尽管采用了特定术语,但是仅以一般性和描述性意义而不是出于限制的目的来使用和解释这些示例实施例。在一些情况下,在提交本申请时对本领域普通技术人员显而易见的是,除非另外特别指出,否则结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或者与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此,本领域技术人员将理解,在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上进行各种改变。

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