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具有LED测试点的LED晶圆及转移方法

阅读:238发布:2020-05-08

专利汇可以提供具有LED测试点的LED晶圆及转移方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种具有LED测试点的LED 晶圆 及转移方法,所述LED晶圆包括多个LED单元以及至少一个LED测试点,所述LED测试点与所述LED单元具有相同结构,且所述LED测试点的尺寸大于所述LED单元,所述LED测试点用于进行LED电性测量,获得所述LED测试点的电性参数,以表征所述LED单元的电性参数。本发明通过在LED晶圆设置与常规LED单元结构相同,且尺寸较大的LED测试点,利用LED测试点的电性参数来表征常规LED单元的电性参数,从而实现细小LED芯片,如Micro LED的电性测量,在无需分选的情况下保证芯片 波长 的一致性,从而有效提升芯片的利用率。,下面是具有LED测试点的LED晶圆及转移方法专利的具体信息内容。

1.一种具有LED测试点的LED晶圆,其特征在于,所述LED晶圆包括多个LED单元以及至少一个LED测试点,所述LED测试点与所述LED单元具有相同结构,且所述LED测试点的尺寸大于所述LED单元,所述LED测试点用于进行LED电性测量,获得所述LED测试点的电性参数,以表征所述LED单元的电性参数。
2.根据权利要求1所述的具有LED测试点的LED晶圆,其特征在于:所述LED单元为MicroLED单元,所述Micro LED单元的尺寸不大于2mil×3mil。
3.根据权利要求1所述的具有LED测试点的LED晶圆,其特征在于:所述LED测试点的尺寸大于或等于能进行LED电性测量的最小尺寸。
4.根据权利要求1所述的具有LED测试点的LED晶圆,其特征在于:所述LED测试点的长度及宽度均为所述LED单元的长度及宽度的两倍以上。
5.根据权利要求1所述的具有LED测试点的LED晶圆,其特征在于:所述LED测试点的尺寸范围大于或等于2mil×3mil。
6.根据权利要求5所述的具有LED测试点的LED晶圆,其特征在于:所述LED测试点的尺寸范围介于2mil×3mil~5mil×10mil之间。
7.根据权利要求1所述的具有LED测试点的LED晶圆,其特征在于:所述LED测试点与所述LED单元的结构同为正装平结构、垂直结构及倒装水平结构中的一种。
8.根据权利要求1所述的具有LED测试点的LED晶圆,其特征在于:所述电性参数包括电致发光波长亮度、正向导通电压及反向漏电中的一种或多种。
9.根据权利要求1~8任意一项所述的具有LED测试点的LED晶圆,其特征在于:所述LED晶圆包括多个状区域,每个所述块状区域包括多个LED单元以及至少一个LED测试点。
10.根据权利要求9所述的具有LED测试点的LED晶圆,其特征在于:所述LED测试点分布于所述块状区域的边缘区域。
11.一种如权利要求9~10所述的具有LED测试点的LED晶圆的转移方法,其特征在于,包括步骤:
1)提供一个或多个所述具有LED测试点的LED晶圆;
2)基于所述LED测试点进行LED电性测量,获得各所述块状区域的LED测试点的电性参数,并表征出各块状区域的LED单元的电性参数;
3)将电性参数相同或相近的块状区域上的LED单元转移至相同的中转基板或目标基板。
12.根据权利要求11所述的具有LED测试点的LED晶圆的转移方法,其特征在于:步骤3)所述转移的方法包括弹性印模转移、电磁转移、范德华转移、静电力转移、激光转印、水流法转移及滚轮转印中的一种。

说明书全文

具有LED测试点的LED晶圆及转移方法

技术领域

[0001] 本发明属于LED设计及制造领域,特别是涉及一种具有LED测试点的LED晶圆及转移方法。

背景技术

[0002] 随着室内显示应用技术不断提高,目前使用的投影、DLP(Digital Light Processing,数字光处理)、LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)、PDP(Plasma Display Panel,等离子显示板)等显示应用产品己不能完全满足市场应用需求。在各方面还存在一些缺陷使其突破不了技术的发展。而LED(Light Emitting Diode,发光二极管)全彩显示技术克服了上述产品的众多缺陷,如Mini LED(LED显示屏和背光)和Micro LED,分别成为户内外显示,如指挥中心、户外广告屏、会议中心等场合的首选,以及消费类电子屏幕的主要开发目标之一。
[0003]
[0004] 通常,受外延生长设备、工艺及芯片工艺限制,LED晶圆内芯片的波长峰值分布较宽,可达10nm。由于人眼容易识别可见光波段的波长差异,Mini LED及Micro LED显示均要求芯片发光波长分布在较窄的范围,以防止出现颜色差异区块而被人眼识别到。所谓块状颜色差异,指的是块内颜色,即波长一致,而块间颜色有细微差异。现有的解决方案,如在Mini LED显示中,通过分选将芯片按照波长等参量挑选出来,存在着分选量巨大,芯片利用率非常低的问题。在Micro LED显示中,芯片尺寸细小,无法进行常规的电性测量,更无法分选,芯片发光波长分布宽的问题,特别是绿光LED芯片,依靠常规的外延芯片工艺难以解决。
[0005] 因此,如何实现细小LED芯片,如Micro LED的电性测量,在无需分选的情况下保证芯片波长的一致性,提升芯片利用率,成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。

发明内容

[0006] 鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种具有LED测试点的LED晶圆及转移方法,用于解决现有技术LED芯片尺寸过小而难以进行常规的电性测量的问题。
[0007] 为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种具有LED测试点的LED晶圆,所述LED晶圆包括多个LED单元以及至少一个LED测试点,所述LED测试点与所述LED单元具有相同结构,且所述LED测试点的尺寸大于所述LED单元,所述LED测试点用于进行LED电性测量,获得所述LED测试点的电性参数,以表征所述LED单元的电性参数。
[0008] 可选地,所述LED单元为Micro LED单元,所述Micro LED单元的尺寸不大于2mil×3mil。
[0009] 可选地,所述LED测试点的尺寸大于或等于能进行LED电性测量的最小尺寸。
[0010] 可选地,所述LED测试点的长度及宽度均为所述LED单元的长度及宽度的两倍以上。
[0011] 可选地,所述LED测试点的尺寸范围大于或等于2mil×3mil。
[0012] 可选地,所述LED测试点的尺寸范围介于2mil×3mil~5mil×10mil之间。
[0013] 可选地,所述LED测试点与所述LED单元的结构同为正装平结构、垂直结构及倒装水平结构中的一种。
[0014] 可选地,所述电性参数包括电致发光波长、亮度、正向导通电压及反向漏电中的一种或多种。
[0015] 可选地,所述LED晶圆包括多个块状区域,每个所述块状区域包括多个LED单元以及至少一个LED测试点。
[0016] 可选地,所述LED测试点分布于所述块状区域的边缘区域。
[0017] 本发明还提供一种具有LED测试点的LED晶圆的转移方法,所述转移方法包括步骤:1)提供一个或多个所述具有LED测试点的LED晶圆;2)基于所述LED测试点进行LED电性测量,获得各所述块状区域的LED测试点的电性参数,并表征出各块状区域的LED单元的电性参数;3)将电性参数相同或相近的块状区域上的LED单元转移至相同的中转基板或目标基板。
[0018] 可选地,步骤3)所述转移的方法包括弹性印模转移、电磁转移、范德华转移、静电力转移、激光转印、水流法转移及滚轮转印中的一种。
[0019] 如上所述,本发明的具有LED测试点的LED晶圆及转移方法,具有以下有益效果:
[0020] 本发明通过在LED晶圆设置与常规LED单元结构相同,且尺寸较大的LED测试点,利用LED测试点的电性参数来表征常规LED单元的电性参数,从而实现细小LED芯片,如Micro LED的电性测量,在无需分选的情况下保证芯片波长的一致性,从而有效提升芯片的利用率。附图说明
[0021] 图1~图4显示为本发明的具有LED测试点的LED晶圆的结构示意图。
[0022] 图5~图7显示为本发明的具有LED测试点的LED晶圆的转移方法所呈现的流程或结构示意图。
[0023] 元件标号说明
[0024] 10                     LED晶圆
[0025] 20                     块状区域
[0026] 201                    LED测试点
[0027] 202                    LED单元

具体实施方式

[0028] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0029] 如在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0030] 为了方便描述,此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到,这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外,当一层被称为在两层“之间”时,它可以是所述两层之间仅有的层,或者也可以存在一个或多个介于其间的层。
[0031] 在本申请的上下文中,所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例,这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0032] 需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0033] 如图1~图4所示,本实施例提供一种具有LED测试点的LED晶圆,所述LED晶圆10包括多个LED单元202以及至少一个LED测试点201,所述LED测试点201用于进行LED电性测量,获得所述LED测试点201的电性参数,以表征所述LED单元202的电性参数。所述电性参数包括电致发光波长、亮度、正向导通电压及反向漏电中的一种或多种。
[0034] 在本实施例中,所述LED单元202为Micro LED单元202,所述Micro LED单元202的尺寸不大于2mil×3mil,此处所述的mil(密),其换算方法为1mil等于25.4微米。
[0035] 所述LED测试点201与所述LED单元202具有相同结构,例如,所述LED测试点201与所述LED单元202的结构同为正装水平结构、垂直结构及倒装水平结构中的一种。所述LED测试点201与LED晶圆10上其余LED单元202同时制作,基于相同的制作流程,如相同的外延工艺、相同的离子掺杂浓度等。
[0036] 所述LED测试点201的尺寸大于所述LED单元202,在本实施例中,所述LED测试点201的长度及宽度均为所述LED单元202的长度及宽度的两倍以上。所述LED测试点201的尺寸大于或等于能进行LED电性测量的最小尺寸,例如,其余LED单元202的尺寸为1mil×1mil时,则所述LED测试点201的尺寸可为2mil×3mil或5mil×10mil等。
[0037] 在本实施例中,所述LED测试点201的尺寸优选为能进行电性测量的最小尺寸,例如,所述LED测试点201的尺寸范围大于或等于2mil×3mil。进一步地,为了保证所述LED测试点201能进行电性测量,同时保证其不占用太多的晶圆面积,在一具体实施过程中,所述LED测试点201的尺寸范围选用为介于2mil×3mil~5mil×10mil之间。
[0038] 在本实施例中,通过对所述LED测试点201进行电性测试,获取该测试点的电性参数,如电致发光波长,亮度,正向导通电压,反向漏电等。接着,根据所述LED测试点201的数据,根据已有物理模型或定标数据,可推断出LED晶圆10上其余LED单元202的电性参数。合理地,根据LED测试点201的数量,可将LED晶圆10分成与测试点数量一致的块状区域20。由于块状区域20只占LED晶圆10的一小部分面积,可认为该块状区域20内所有LED单元202的电性参数一致。该块状区域20所有LED电性参数可根据该块状区域20内LED测试点201的测量数据推断获得。基于此,如图1~图4所示,所述LED晶圆10包括多个块状区域20,每个所述块状区域20包括多个LED单元202以及至少一个LED测试点201。所述LED测试点201分布于所述块状区域20的边缘区域,以提高晶圆的利用率。当然,所述LED测试点201在块状区域20内的位置并不影响区域划分,因此,所述LED测试点201的位置可以依据实际需求进行调整,并不限于此处所举的示例。
[0039] 在一实施例中,如图1和2所示,可以将LED晶圆10分成多个方形的块状区域20,该方形的块状区域20的左上设置有一个LED测试点201,其余空间为常规的LED单元202。该结构可以有效提高块状区域20的利用率,提高每个块状区域20可制造LED单元202的数量。
[0040] 在另一实施例中,如图3和4所示,也可以将LED晶圆10分成多个方形的块状区域20,该方形的块状区域20的左侧设置有三个LED测试点201,其余空间为常规的LED单元202,实际上,这种设计可将此区域再细分为三个小区域,每个区域包含一左侧的LED测试点201以及与该LED测试点201对应的右侧的LED单元202,如此,所述LED测试点201可以更准确的表征每一个小区域的电性参数,提高后续筛分的LED单元202的精准程度。
[0041] 如图5~图7所示,本实施例还提供一种具有LED测试点的LED晶圆的转移方法,所述转移方法包括步骤:
[0042] 如图5所示,首先进行步骤1),提供一个或多个所述具有LED测试点201的LED晶圆10。
[0043] 然后进行步骤2),基于所述LED测试点201进行LED电性测量,获得各所述块状区域20的LED测试点201的电性参数,并表征出各块状区域20的LED单元202的电性参数;
[0044] 如图5所示,最后进行步骤3),将电性参数相同或相近的块状区域20上的LED单元202转移至相同的中转基板或目标基板。其中,所述转移的方法包括弹性印模转移、电磁转移、范德华力转移、静电力转移、激光转印、水流法转移及滚轮转印中的一种。
[0045] 更详细地,如图5所示,经过对各个LED测试点201的电性测试,可获知晶圆W1的A13区域和晶圆W2的B14区域的LED单元202具有接近的电性参数,则将A13区域和B14区域的LED单元202转移至基板S1上;晶圆W1的A44区域和晶圆W2的B48区域的LED单元202具有接近的电性参数,则将A44区域和B48区域的LED单元202转移至基板S2上;晶圆W1的A37区域和晶圆W2的B25区域的LED单元202具有接近的电性参数,则将A37区域和B25区域的LED单元202转移至基板S3上。基板S1、基板S2和基板S3可为中转基板或目标基板。依据该方案类推进行LED单元202的分组,最终完成各LED晶圆10上所有LED单元202的转移。
[0046] 需要说明的是,图6和图7为转移后的块状区域。针对用于制造LED显示面板的LED阵列来说,由于转移的LED区域最好均为尺寸相同的方形,故图6中包括LED测试点及其下方的部分LED单元未被转移,可以通过其他方法对未被转移的LED单元进行利用,以节约成本;而图7中除了LED测试点,其余区域的LED单元均可被转移。
[0047] 如上所述,本发明的具有LED测试点的LED晶圆及转移方法,具有以下有益效果:
[0048] 本发明通过在LED晶圆设置与常规LED单元结构相同,且尺寸较大的LED测试点,利用LED测试点的电性参数来表征常规LED单元的电性参数,从而实现细小LED芯片,如Micro LED的电性测量,在无需分选的情况下保证芯片波长的一致性,从而有效提升芯片的利用率。
[0049] 所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0050] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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