一种晶粒转移探针机构的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造设备领域，特别指一种晶粒转移探针机构。


背景技术：

2.在显示技术领域，目前已经量产的微型显示技术包括基于水晶玻璃的htps tft lcd、基于硅晶圆的dlp等。由于oled技术有发光效率、操作温度范围以及寿命等限制缺陷，从长远来看，无机的micro led将是未来微型显示的技术主流。随着传统平面显示技术与应用逐渐进入成熟期，未来显示应用发展将迈向穿戴或虚拟实境与扩增实境等领域，因对比值、面板精度及省电等因素影响，基于晶圆制程的微型显示技术更加适用于新兴应用。在晶圆上制作micro led阵列技术上已成熟，因此采用该技术的微型显示器有望投入量产，但是将此类技术向一般平板显示应用扩展时，晶粒巨量转移效率成为最大的技术瓶颈。如何有效地将led晶粒转移到玻璃或塑胶基板上成为micro led技术大规模发展推广的关键因素。
3.在进行晶粒转移自动化设备（产线）研发过程中，待转移的晶粒一般放置于中部水平夹持有蓝膜的载板上，晶粒需要转移至水平的玻璃或塑胶载板上。晶粒转移可采用探针为执行部件，通过控制探针高速运动，将蓝膜载板上的晶粒高速顶推至玻璃载板上。在利用探针转移晶粒工艺中存在以下技术缺陷：1、探针下探过程中易出现因过度顶推而导致晶粒、蓝膜或下部玻璃载板的损坏；2、由于待转移晶粒的蓝膜载体本身材质为柔性材质，具备一定的内部弹性，当探针抵推蓝膜上一个晶粒时，晶粒收到的探针作用力将传递给蓝膜，使得蓝膜沿着该晶粒部分从原始的平面状态向下凸起形变，该种情况将导致上述晶粒周围的其他晶粒位置发生偏移，或者因蓝膜形变后无法完全恢复至原有平面状态而出现的周围其他晶粒位置发生偏移或晶粒掉落的情况。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种采用锥形下探部与探孔相配合，利用探孔内径大于锥形下探部外径，且小于探针外径设计，通过探孔实现探针下探极限位置限定，同时通过探帽形成吸附腔体，并在探针周围布设辅助吸孔，通过探帽接触蓝膜后利用辅助吸孔形成的真空负压向上吸住蓝膜晶，防止下探部位周围蓝膜形变情况，有效保证晶粒位置稳定性避免掉落的粒转移探针机构。
5.本实用新型采用的技术方案如下：一种晶粒转移探针机构，包括探针帽及探针，其中，
6.上述探针帽内部设有腔体，腔体一端为开放面，并可拆卸地连接在安装座上，形成吸附腔体，吸附腔体与外部真空发生装置连通；
7.上述探针帽的另一端为吸附平面，吸附平面的中部开设有贯穿吸附平面的探孔，吸附平面抵住待转移晶粒的晶粒载板；
8.上述吸附平面上还设有辅助吸孔，辅助吸孔在吸附平面上产生向吸附腔体方向的真空负压力；
9.上述探针的一端连接在外部的动力机构上，另一端延伸至探针帽内，并经动力机构驱动而穿过上述探孔直线运动，以便将晶粒载板上的晶粒顶推转移至空载板上。
10.优选的，所述探针下部设有锥形下探部。
11.优选的，所述探孔内径不大于探针外径，锥形下探部向下穿过探孔，通过探针的外壁限制锥形下探部过度顶刺。
12.优选的，所述辅助吸孔沿着探孔的周沿布设，辅助吸孔在探孔周沿部位产生负压吸附平面，以便吸附转移晶粒周围的晶粒载板，避免晶粒载板受探针抵推产生形变影响周围晶粒位置。
13.本实用新型的有益效果在于：
14.本实用新型针对现有技术存在的缺陷和不足自主研发设计了一种采用锥形下探部与探孔相配合，利用探孔内径大于锥形下探部外径，且小于探针外径设计，通过探孔实现探针下探极限位置限定，同时通过探帽形成吸附腔体，并在探针周围布设辅助吸孔，通过探帽接触蓝膜后利用辅助吸孔形成的真空负压向上吸住蓝膜晶，防止下探部位周围蓝膜形变情况，有效保证晶粒位置稳定性避免掉落的粒转移探针机构。本实用新型为晶粒转移执行部件，包括探针及探帽，探帽内部为腔体结构，并与上部的机构连接形成密闭的吸附腔体，探帽的底面为平面结构的吸附平面，吸附平面的中部设有上下贯通的探孔；本实用新型的探针设置于探帽内部，并通过动力机构驱动而沿竖直方向升降运动。特别地，本实用新型的探针下部采用锥形结构，锥形下探部的外径小于探孔，以便穿过探孔抵推至下方蓝膜上的晶粒上，同时探孔的内径不大于探针的外径，探针下探过程中利用探孔对探针位置进行限定，避免其过度下探而刺穿蓝膜或损坏晶粒及玻璃载板。同时，在探孔的周围布设有辅助吸孔，利用探帽内部吸附腔体形成负压空间，通过辅助吸孔向上吸附固定蓝膜从而避免了探针下探过程中探针抵推晶粒而导致蓝膜发生形变，从而影响周围其他晶粒的位置或使其掉落的情况。
附图说明
15.图1为本实用新型的立体结构示意图之一。
16.图2为本实用新型的立体结构示意图之二。
17.图3为图1中iii处放大结构示意图。
具体实施方式
18.下面将结合附图对本实用新型作进一步描述：
19.如图1至图3所示，本实用新型采取的技术方案如下：一种晶粒转移探针机构，包括探针帽638及探针6311，其中，
20.上述探针帽638内部设有腔体，腔体一端为开放面，并可拆卸地连接在安装座上，形成吸附腔体，吸附腔体与外部真空发生装置连通；
21.上述探针帽638的另一端为吸附平面6314，吸附平面6314的中部开设有贯穿吸附平面6314的探孔6315，吸附平面6314抵住待转移晶粒的晶粒载板；
22.上述吸附平面6314上还设有辅助吸孔6316，辅助吸孔6316在吸附平面6314上产生向吸附腔体方向的真空负压力；
23.上述探针6311的一端连接在外部的动力机构上，另一端延伸至探针帽638内，并经动力机构驱动而穿过上述探孔6315直线运动，以便将晶粒载板上的晶粒顶推转移至空载板上。
24.探针下部设有锥形下探部6313。
25.探孔6315内径不大于探针6311外径，锥形下探部6313向下穿过探孔6315，通过探针6311的外壁限制锥形下探部6313过度顶刺。
26.辅助吸孔6316沿着探孔6315的周沿布设，辅助吸孔6316在探孔6315周沿部位产生负压吸附平面，以便吸附转移晶粒周围的晶粒载板，避免晶粒载板受探针6311抵推产生形变影响周围晶粒位置。
27.进一步，本实用新型设计了一种采用锥形下探部与探孔相配合，利用探孔内径大于锥形下探部外径，且小于探针外径设计，通过探孔实现探针下探极限位置限定，同时通过探帽形成吸附腔体，并在探针周围布设辅助吸孔，通过探帽接触蓝膜后利用辅助吸孔形成的真空负压向上吸住蓝膜晶，防止下探部位周围蓝膜形变情况，有效保证晶粒位置稳定性避免掉落的粒转移探针机构。本实用新型为晶粒转移执行部件，包括探针及探帽，探帽内部为腔体结构，并与上部的机构连接形成密闭的吸附腔体，探帽的底面为平面结构的吸附平面，吸附平面的中部设有上下贯通的探孔；本实用新型的探针设置于探帽内部，并通过动力机构驱动而沿竖直方向升降运动。特别地，本实用新型的探针下部采用锥形结构，锥形下探部的外径小于探孔，以便穿过探孔抵推至下方蓝膜上的晶粒上，同时探孔的内径不大于探针的外径，探针下探过程中利用探孔对探针位置进行限定，避免其过度下探而刺穿蓝膜或损坏晶粒及玻璃载板。同时，在探孔的周围布设有辅助吸孔，利用探帽内部吸附腔体形成负压空间，通过辅助吸孔向上吸附固定蓝膜从而避免了探针下探过程中探针抵推晶粒而导致蓝膜发生形变，从而影响周围其他晶粒的位置或使其掉落的情况。
28.本实用新型的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本实用新型专利权利要求范围内。