CN112967948B - 金属镓去除装置及金属镓去除方法 - Google Patents
金属镓去除装置及金属镓去除方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112967948B CN112967948B CN202010780119.0A CN202010780119A CN112967948B CN 112967948 B CN112967948 B CN 112967948B CN 202010780119 A CN202010780119 A CN 202010780119A CN 112967948 B CN112967948 B CN 112967948B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- adsorption
- gallium
- heating
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 120
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 119
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 43
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 161
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 120
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 105
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims abstract description 49
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 100
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 23
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 17
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
- H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
- H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68368—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used in a transfer process involving at least two transfer steps, i.e. including an intermediate handle substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种金属镓去除装置及金属镓去除方法。该金属镓去除装置包括旋转单元、吸附单元以及加热单元;吸附单元与旋转单元相连,并在旋转单元带动下进行旋转,吸附单元用于吸附一暂态基板;其中,暂态基板背离吸附单元的一侧表面粘附有发光器件;加热单元用于对吸附单元进行加热;其中,加热单元对吸附单元加热后,发光器件表面的温度大于或等于金属镓液化的温度。利用上述装置能够在不腐蚀发光器件的基础上有效去除激光剥离后发光器件表面的残留镓。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种金属镓去除装置及金属镓去除方法。
背景技术
Micro LED(Micro Light Emitting Diode,微型发光二极管)作为新一代显示技术,相比于LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)、OLED(Organic Light EmittingDiode,有机发光二极管)技术,其亮度更高、发光效率更好、同时具有低功耗和长寿命的性能。在微型发光二极管的制备工艺流程过程中,巨量转移作为技术突破关键点,其流程主要包含激光剥离、巨量转移以及检测修复过程,其中激光剥离技术是巨量转移技术突破的关键点。
激光剥离技术主要是利用氮化镓(GaN)外延层与蓝宝石(Al2O3)衬底(又称生长基板)的带隙差异,采用光子能量大于氮化镓带隙、小于蓝宝石带隙的紫外激光辐射,使氮化镓在900℃~1000℃热分解形成金属镓和氮气,从而实现Micro LED与蓝宝石衬底的分离。分离后的Micro LED则会通过胶层粘附在暂态基板上,最终通过暂态基板将Micro LED转移至目标基板。然而,激光剥离后粘附在暂态基板上的Micro LED表面往往存在大量镓(Ga)残留。
对于镓残留,目前采用的最多的清除方式为酸洗,然而利用酸洗去除Micro LED表面的残留镓时对其存在腐蚀作用,同时清除残留镓的效果并不理想。基于该原因,如何在不腐蚀Micro LED的同时更有效地去除其表面的残留镓,成为激光剥离技术的关键一环。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本申请的目的在于提供一种金属镓去除装置及金属镓去除方法,旨在解决现有技术中激光剥离后发光器件表面的残留镓无法有效去除的问题。
一种金属镓去除装置,其包括旋转单元、吸附单元以及加热单元;吸附单元与旋转单元相连,并在旋转单元带动下进行旋转,吸附单元用于吸附一暂态基板;其中,暂态基板背离吸附单元的一侧表面粘附有发光器件;加热单元用于对吸附单元进行加热;其中,加热单元对吸附单元加热后,发光器件表面的温度大于或等于金属镓液化的温度。
采用该装置处理激光剥离后粘附有发光器件的暂态基板时,利用吸附单元可以将暂态基板进行吸附,此时暂态基板与吸附单元接触并固定,发光器件则背离吸附单元。因镓的液化温度较低,约30℃,通过加热单元加热吸附单元后,可很容易通过热传导和热辐射的形式将发光器件表面的残留金属镓加热至液化温度。再利用旋转单元带动吸附单元旋转,即可使液化后的残留镓在旋转离心力的作用下从发光器件表面甩脱。
因此,通过本发明提供的上述金属镓去除装置,可有效去除激光剥离后发光器件表面的残留镓,同时避免了对发光器件的腐蚀,是一种高效、绿色、安全的残留镓去除装置。
可选地,吸附单元包括吸附基板和吸附部,吸附基板与旋转单元固定连接;吸附部设置于吸附基板背离旋转单元的一侧表面,吸附部用于吸附暂态基板。在实际操作过程中,通过吸附部可将暂态基板稳定地吸附固定,而吸附基板在旋转单元的带动下旋转,使液化后的镓在离心力作用下脱离。
可选地,加热单元的加热方式包括电极加热或水浴加热。利用电极加热单元和水浴加热单元能够方便、较为充分地加热吸附单元,然后通过热传导和热辐射作用使残留镓更充分地液化。
可选地,加热单元的加热方式为水浴加热时,其包括储液单元、输液管道及控温单元;储液单元用于储存并提供液体;输液管道一端与储液单元连通,另一端与吸附单元内部连通;控温单元设置于输液管道中,用于控制经输液管道传输至吸附单元中的液体的温度。这样,由储液单元向输液管道供液后,通过控温单元加热并控制液体温度,热的液体进入吸附单元中,以热传导的形式加热吸附单元,并进一步加热吸附的暂态基板,使发光器件表面的残留镓液化。通过上述采用水浴方式进行加热的加热单元,温度更容易控制,发光器件表面的残留镓液化更充分,也有利于避免加热温度过高。此处需要说明的是,加热单元的储液单元中的液体只要能够作为加热液体介质即可,比如水、醇类、酯类等,也可以是半导体制程中的废水、废液等,只要其成分沸点高于金属镓液化温度即可。
可选地,吸附基板内部设置有输液流道,输液流道与输液管道连通。这样,储液单元的液体经加热控温后可以直接进入吸附基板内部的输液流道,用于对其进行水浴加热,且具有加热更充分均匀、更高效的优势,对于发光器件表面的残留镓具有更高效的加热效果。
可选地,上述装置还包括惰性气体供应单元和/或抽真空单元,惰性气体供应单元用于使吸附单元处于惰性气体环境;抽真空单元用于使吸附单元处于真空环境。在惰性气体或者真空环境下,均能够有效避免液化后的残留镓发生氧化,以便使液化镓更好地脱离发光器件。
基于同样的发明构思,本申请还提供一种金属镓去除方法,其是基于一种金属镓去除装置,装置包括一旋转单元,一吸附单元及一加热单元;该方法包括:控制吸附单元吸附一暂态基板;其中,暂态基板背离吸附单元的一侧表面粘附有发光器件;控制加热单元对吸附单元加热,以使发光器件表面的温度大于或等于金属镓液化的温度;控制旋转单元带动吸附单元旋转,以使液化后的镓在旋转离心力的作用下脱离发光器件。
上述方法中,先将粘附有发光器件的暂态基板固定于吸附单元,该过程中吸附的是暂态基板,发光器件则远离吸附单元。其次,在加热单元加热吸附单元后,能够通过热传导及热辐射的方式加热残留在发光器件表面的金属镓,使其液化。最终在旋转单元的带动下促使吸附单元进行旋转,使得液化后的镓能够在旋转离心力的作用下脱离发光器件表面,达到去除激光剥离后残留镓的目的。总之,利用上述方法能够在不腐蚀发光器件的基础上有效去除激光剥离后发光器件表面的残留镓。
可选地,加热单元的加热方式包括电极加热或水浴加热。利用电极加热或水浴加热的方式能够方便、较为充分地加热吸附单元,从而能够促使残留镓更充分地液化,进而在旋转离心力的作用下更充分地脱离发光器件。
可选地,所述加热单元的加热方式为水浴加热时,所述加热单元包括一储液单元、一输液管道及一控温单元;
所述加热过程包括:通过输液管道将储液单元中的液体传输至吸附单元中,并通过控温单元控制液体的温度。这样,由储液单元向输液管道供液后,通过控温单元加热并控制液体温度,热的液体进入吸附单元中,以热传导的形式加热吸附单元,并进一步加热吸附的衬底,使发光器件表面的残留镓液化。通过上述加热单元,温度更容易控制,发光器件表面的残留镓液化更充分,也有利于避免加热温度过高。
可选地,加热吸附单元以及控制吸附单元进行旋转的步骤均在惰性气体和/或真空环境中进行。这样有利于避免液化后的残留镓发生氧化,以便使液化镓更好地脱离发光器件。
附图说明
图1为根据本发明一种实施例中的金属镓去除装置的结构示意图;
图2为根据本发明一种实施例中的金属镓去除装置中控温单元的结构示意图。
附图标记说明:
10-旋转单元;20-吸附单元;30-加热单元;40-壳体
11-旋转轴;12-驱动单元;
21-吸附基板;22-吸附部;
31-储液单元;32-输液管道;33-控温单元;
331-电加热部;332-温度传感器;333-流量传感器;334-电磁阀。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。
正如背景技术部分所描述的,现有技术中激光剥离后LED晶片表面的残留镓无法有效去除。
基于此,本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案,其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
如图1所示,提供了一种金属镓去除装置,其包括旋转单元10、吸附单元20以及加热单元30;吸附单元20与旋转单元10相连,并在旋转单元10带动下进行旋转,吸附单元20用于吸附一暂态基板;其中,暂态基板背离吸附单元20的一侧表面粘附有发光器件;加热单元30用于对吸附单元20进行加热;其中,加热单元30对吸附单元20加热后,发光器件表面的温度大于或等于金属镓液化的温度。
采用该装置处理激光剥离后粘附有发光器件的暂态基板时,利用吸附单元20可以将暂态基板进行吸附,此时暂态基板与吸附单元20接触并固定,发光器件则背离吸附单元20。因镓的液化温度较低,约30℃,通过加热单元30加热吸附单元20后,可很容易通过热传导和热辐射的形式将发光器件表面的残留金属镓加热至液化温度。再利用旋转单元10带动吸附单元20旋转,即可使液化后的残留镓在旋转离心力的作用下从发光器件表面甩脱。
因此,通过本发明提供的上述金属镓去除装置,可有效去除激光剥离后发光器件表面的残留镓,同时避免了对发光器件的腐蚀,是一种高效、绿色、安全的残留镓去除装置。
上述吸附单元20只要能够对暂态基板进行吸附固定,并能够在旋转单元10的带动下进行旋转即可。为了使发光结构表面的残留镓的液化更充分,同时对暂态基板的吸附更加稳固,在一些实施方式中,如图1所示,吸附单元20包括吸附基板21和吸附部22,吸附基板21与旋转单元10固定连接;吸附部22设置于吸附基板21背离旋转单元10的一侧表面,吸附部22用于吸附暂态基板。在实际操作过程中,通过吸附部22可将暂态基板稳定地吸附固定,而吸附基板21在旋转单元的带动下旋转,使液化后的镓在离心力作用下脱离。且利用吸附基板21,当加热单元30对其进行加热后,由于其具有较大的面积,能够通过更充足的热传导和热辐射促使发光器件表面的残留镓更充分地液化,从而进一步提高残留镓的脱离效果。在一些实施方式中,上述吸附部22为多个真空吸附头,其可通过真空吸附作用吸附暂态基板以其与表面粘附的发光器件固定。
上述旋转单元10的目的是带动吸附单元20进行旋转,为液化后的镓的脱离提供旋转离心力。示例性地,如图1所示,旋转单元10包括旋转轴11和驱动单元12,旋转轴11的一端与吸附基板21固定连接,另一端与驱动单元12连接,驱动单元12用于驱动旋转轴11进行旋转。具体的设置方式可以进行调整,只要能够实现带动吸附基板21旋转的目的即可。比如,旋转轴11可以具有上端和下端,吸附基板21固定连接在旋转轴11的下端。可以理解地,上述驱动单元12包括动力设备和传动单元,动力设备与旋转轴11通过传动单元连接,用于驱动该旋转轴11进行旋转,相应带动吸附基板21的旋转。具体的传动单元可以是齿轮传动装置,通过齿轮传动装置精确控制旋转轴11和吸附基板21的旋转速度,提供离心力以使液化镓脱离晶片表面。另外,为了使残留的金属镓更方便甩出以脱离晶片,在一些实施方式中,如图1所示,吸附基板21固定连接在旋转轴11的下端,吸附部22设置在吸附基板21的下表面。在实际操作过程中,暂态基板被吸附部22吸附,暂态基板上粘附的发光器件则远离吸附基板21朝下,整个晶片处于“暂态基板在上、发光器件在下”的倒立状态,残留有镓的发光器件表面则处于最下端。这样,经加热液化后的残留镓则更容易在重力和旋转离心力的作用下甩出,脱离发光器件。
示例性地,上述加热单元30的加热方式包括电极加热或水浴加热。在实际操作过程中利用电极加热的方式或水浴加热的方式能够方便、较为充分地加热吸附单元,然后通过热传导和热辐射作用使残留镓更充分地液化。
示例性地,采用电极加热方式进行加热时,可以在吸附基板21的表面或内部设置电阻丝,通过将电阻丝与外部电源导通,热的电阻丝则实现对吸附基板21的加热;另外,也可以将加热电极***吸附基板21中对其进行加热,方式多样,在此不再赘述。
为了进一步提高加热效率,同时使加热过程更为充分均匀,在一些实施方式中,如图2所示,加热单元30的加热方式为水浴加热,其包括储液单元31、输液管道32及控温单元33;储液单元31用于储存并提供液体;输液管道32一端与储液单元31连通,另一端与吸附单元20内部连通;控温单元33设置于输液管道32中,用于控制经输液管道32传输至吸附单元20中的液体的温度。在实际操作过程中,将水通过输液管道32通入旋转吸附单元20中,并在通入过程中利用控温单元33控制水的温度。
这样,由储液单元31向输液管道32供液后,通过控温单元33加热并控制液体温度,热的液体进入吸附单元中,以热传导的形式加热吸附单元20,并进一步加热吸附的暂态基板,使发光器件表面的残留镓液化。通过上述水浴加热单元,温度更容易控制,发光器件表面的残留镓液化更充分,也有利于避免加热温度过高。此处需要说明的是,加热单元30的储液单元31中的液体只要能够作为加热液体介质即可,比如水、醇类、酯类等,也可以是半导体制程中的废水、废液等,只要其成分沸点高于金属镓液化温度即可。
示例性地,如图2所示,吸附基板21内部设置有输液流道,输液流道与输液管道32连通。这样,储液单元31的液体经加热控温后可以直接进入吸附基板21内部的输液流道,用于对其进行水浴加热,且具有加热更充分均匀、更高效的优势,对于发光器件表面的残留镓具有更高效的加热效果。
为使水浴加热过程更为充分均匀,输液流道包括多条相互连通的流段,且相邻两条流段之间的距离小于1mm。示例性地,如2所示,可以在吸附基板21背面开设多个依次连通的U字形凹槽,尽量使其分布于整个吸附基板21背面,将管道嵌入该凹槽中,形成多个U字形分布的背侧液体循环管路,相邻管路之间的间距小于1mm,以便更充分地加热吸附基板21,相应加热残留镓。只要尽量使管路充分分布,输液流道也可以为其他结构,比如S形、环形、折线形等,这是本领域技术人员都能够理解的。
示例性地,旋转轴11为中空结构,输液管道32通过中空的旋转轴11与吸附基板21中的输液流道相连通。这样,当旋转轴11带动吸附基板21转动时,并不会带动整个加热单元30的转动,这是本领域技术人员都能够理解的。
示例性地,如图2所示,上述控温单元33包括依次设置在输液管道32上的电加热部331、温度传感器332、流量传感器333、电磁阀334,其中温度传感器332用于监测管路中液体的温度,并控制电加热部331的加热状态,流量传感器333用于监测管路中液体的流量,并控制电磁阀334的开度,实现管路内液体流量和温度的自动调节。可以理解地,上述装置还包括液体循环动力装置,用于提供液体循环动力,比如可以是循环泵等。在一些实施方式中,上述电加热部331为电阻丝加热部,包括相连接的电阻丝、外部电源、电线等,电阻丝通电后发热以对输液管道32中的液体进行加热。
在一些实施方式中,上述装置还包括惰性气体供应单元和/或抽真空单元,惰性气体供应单元用于提供惰性气体,以使吸附单元20处于惰性气体环境中;抽真空单元用于对吸附单元20出于真空环境。这样,惰性环境和真空环境下,有效避免了加热液化后的残留镓的氧化,以使其更好地脱离发光器件。
为使操作更方便,惰性气体环境和真空环境更充分安全,在一些实施方式中,如图1所示,上述金属镓的去除装置还包括壳体40,其中旋转单元10和吸附单元20位于壳体40内部,惰性气体供应单元和/或抽真空单元位于壳体40外部,并与壳体40的内腔相连,用于向其中供应惰性气体或对其进行抽真空。具体的惰性气体可以是氮气、氩气等,抽真空后壳体40内的真空度可以为10-1~10-3Pa。上述加热单元30可以位于壳体40的内部,也可以位于其外部,只要能够对吸附单元20进行加热即可。
另外,还提供了一种金属镓去除方法,其是基于上述属镓去除装置,如图1和2所示,装置包括一旋转单元10,一吸附单元20及一加热单元30;该方法包括:控制吸附单元20吸附一暂态基板;其中,暂态基板背离吸附单元20的一侧表面粘附有发光器件;控制加热单元30对吸附单元20加热,以使发光器件表面的温度大于或等于金属镓液化的温度;控制旋转单元10带动吸附单元20旋转,以使液化后的镓在旋转离心力的作用下脱离发光器件。
上述方法中,先将粘附有发光器件的暂态基板固定于吸附单元20,该过程中吸附的是暂态基板,发光器件则远离吸附单元20。其次,在加热单元30加热吸附单元20后,能够通过热传导及热辐射的方式加热残留在发光器件表面的金属镓,使其液化。最终在旋转单元10的带动下促使吸附单元20进行旋转,使得液化后的镓能够在旋转离心力的作用下脱离发光器件表面,达到去除激光剥离后残留镓的目的。总之,利用上述方法能够在不腐蚀发光器件的基础上有效去除激光剥离后发光器件表面的残留镓。
示例性地,在具体实施过程中,加热单元30对吸附单元20进行加热后,吸附单元20的加热温度≥30℃,比如可以将吸附单元20加热至30~50℃,具体如30℃、35℃、40℃、45℃、50℃等。这样既能够使残留镓充分液化,便于其充分脱离发光器件表面。
示例性地,在具体实施过程中,上述旋转单元10的旋转速度采用低速旋转,转速<8000r/min,比如转速为3000~7500r/min,具体如3000r/min、3500r/min、4000r/min、4500r/min、5000r/min、5500r/min、6000r/min、6500r/min、7000r/min等,以便于稳定旋转的同时,使液化镓更充分脱离发光器件表面。同时,残留镓液滴的甩出方向斜向下,也避免了对吸附单元20的污染。在一些实施方式中,旋转单元10的旋转方向可以是逆时针旋转,也可以是顺时针旋转。
在实际操作过程中,使用的暂态基板可以为本领域常用类型,比如蓝宝石基板、玻璃基板、石英基板等。上述发光器件可以是本领域的常用类型,比如,发光器件包括MicroLED、LED(Light Emitting Diode,发光二极管)、OLED等,只要其表面残留有金属镓,均可利用上述装置及方法进行去除。
在一些实施方式中,如图1所示,吸附单元20包括吸附基板21和吸附部22,上述控制吸附单元20吸附一暂态基板的步骤包括:通过吸附部22将暂态基板吸附固定于吸附基板21一侧表面。这样,吸附基板21在旋转单元10的带动下旋转,使液化后的镓在离心力作用下脱离。且利用吸附基板21,当加热单元30对其进行加热后,由于其具有较大的面积,能够通过更充足的热传导和热辐射促使发光器件表面的残留镓更充分地液化,从而进一步提高残留镓的脱离效果。在一些实施方式中,上述吸附部22为多个真空吸附头,其可通过真空吸附作用吸附暂态基板以其与表面粘附的发光器件固定。
在一些实施方式中,旋转单元10包括旋转轴11和驱动单元12,控制旋转单元10带动吸附单元20旋转的步骤包括:将旋转轴11的一端与吸附基板21固定连接,另一端与驱动单元12连接,通过驱动单元12驱动旋转轴11进行旋转,从而带动吸附基板21进行旋转。
示例性地,加热单元30的方式包括电极加热或水浴加热。在实际操作过程中利用电极加热的方式或水浴加热的方式能够方便、较为充分地加热吸附单元,然后通过热传导和热辐射作用使残留镓更充分地液化。
示例性地,采用电极加热时,可以在吸附基板21的表面或内部设置电阻丝,通过将电阻丝与外部电源导通,热的电阻丝则实现对吸附基板21的加热;另外,也可以将加热电极***吸附基板21中对其进行加热,方式多样,在此不再赘述。
为了进一步提高加热效率,同时使加热过程更为充分均匀,在一些实施方式中,如图2所示,加热单元30的加热方式为水浴加热,该加热单元30可以包括一储液单元31、一输液管道32及一控温单元33,其加热过程包括:通过输液管道32将储液单元31中的液体传输至吸附单元20中,并通过控温单元控制液体的温度。这样,由储液单元31向输液管道32供液后,通过控温单元33加热并控制液体温度,热的液体进入吸附单元20中,以热传导的形式加热吸附单元20,并进一步加热吸附的暂态基板,使发光器件表面的残留镓液化。通过上述加热单元30,温度更容易控制,发光器件表面的残留镓液化更充分,也有利于避免加热温度过高。此处需要说明的是,加热单元30的储液单元31中的液体只要能够作为加热液体介质即可,比如水、醇类、酯类等,也可以是半导体制程中的废水、废液等,只要其成分沸点高于金属镓液化温度即可。
示例性地,如图2所示,吸附基板21内部设置有输液流道,输液流道与输液管道32连通。这样,储液单元31的液体经加热控温后可以直接进入吸附基板21内部的输液流道,用于对其进行水浴加热,且具有加热更充分均匀、更高效的优势,对于发光器件表面的残留镓具有更高效的加热效果。
示例性地,旋转轴11为中空结构,通过输液管道32将储液单元31中的液体传输至吸附单元20中的步骤包括:将输液管道32通过具有中空结构的旋转轴11与吸附基板21中的输液流道相连通。这样,当旋转轴11带动吸附基板21转动时,并不会带动整个加热单元30的转动,这是本领域技术人员都能够理解的。
在一些实施方式中,加热吸附单元20以及控制吸附单元20进行旋转的步骤均在惰性气体和/或真空环境中进行。这样有利于避免液化后的残留镓发生氧化,以便使液化镓更好地脱离发光器件。具体的惰性气体可以是氮气、氩气等,抽真空后壳体40内的真空度可以为10-1~10-3Pa。
总之,通过本发明提供的上述装置及方法,通过将粘附有发光器件的暂态基板进行吸附,使暂态基板能够吸附固定在吸附单元上,随后通过加热单元的加热,能够将残留在发光器件表面的镓液化,最后在旋转离心力的作用下脱离晶片表面。总之,利用本发明提供的装置及方法,能够在不腐蚀晶片的前提下更充分地去除激光剥离后残留在发光器件表面的金属镓,弥补了现有技术中激光剥离技术因残留镓难以去除的缺陷。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种金属镓去除装置,其特征在于,包括:
旋转单元;
吸附单元,与所述旋转单元相连,并在所述旋转单元带动下进行旋转,所述吸附单元用于吸附一暂态基板;
其中,所述暂态基板背离所述吸附单元的一侧表面粘附有发光器件;以及
加热单元,用于对所述吸附单元进行加热;
其中,所述加热单元对所述吸附单元加热后,所述发光器件表面的温度大于或等于金属镓液化的温度。
2.如权利要求1所述的金属镓去除装置,其特征在于,所述吸附单元包括:
吸附基板,与所述旋转单元固定连接;
吸附部,设置于所述吸附基板背离所述旋转单元的一侧表面,所述吸附部用于吸附所述暂态基板。
3.如权利要求2所述的金属镓去除装置,其特征在于,所述加热单元的加热方式包括电极加热或水浴加热。
4.如权利要求3所述的金属镓去除装置,其特征在于,所述加热单元的加热方式为水浴加热时,其包括:
储液单元,用于储存并提供液体;
输液管道,一端与所述储液单元连通,另一端与所述吸附单元内部连通;
控温单元,设置于所述输液管道中,用于控制经所述输液管道传输至所述吸附单元中的液体的温度。
5.如权利要求4所述的金属镓去除装置,其特征在于,所述吸附基板内部设置有输液流道,所述输液流道与所述输液管道连通。
6.如权利要求1至5中任一项所述的金属镓去除装置,其特征在于,还包括:
惰性气体供应单元,用于使所述吸附单元处于惰性气体环境;和/或,
抽真空单元,用于使所述吸附单元处于真空环境。
7.一种金属镓去除方法,其特征在于,基于一种金属镓去除装置,所述装置包括一旋转单元,一吸附单元及一加热单元;所述方法包括:
控制所述吸附单元吸附一暂态基板;其中,所述暂态基板背离所述吸附单元的一侧表面粘附有发光器件;
控制所述加热单元对所述吸附单元加热,以使所述发光器件表面的温度大于或等于金属镓液化的温度;以及
控制所述旋转单元带动所述吸附单元旋转,以使液化后的镓在旋转离心力的作用下脱离所述发光器件。
8.如权利要求7所述的金属镓去除方法,其特征在于,所述加热单元的加热方式包括电极加热或水浴加热。
9.如权利要求8所述的金属镓去除方法,其特征在于,所述加热单元的加热方式为水浴加热时,所述加热单元包括一储液单元、一输液管道及一控温单元;
所述加热过程包括:通过所述输液管道将所述储液单元中的液体传输至所述吸附单元中,并通过所述控温单元控制所述液体的温度。
10.如权利要求7至9中任一项所述的金属镓去除方法,其特征在于,加热所述吸附单元以及控制所述吸附单元进行旋转的步骤均在惰性气体和/或真空环境中进行。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010780119.0A CN112967948B (zh) | 2020-08-05 | 2020-08-05 | 金属镓去除装置及金属镓去除方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010780119.0A CN112967948B (zh) | 2020-08-05 | 2020-08-05 | 金属镓去除装置及金属镓去除方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112967948A CN112967948A (zh) | 2021-06-15 |
CN112967948B true CN112967948B (zh) | 2022-05-20 |
Family
ID=76270902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010780119.0A Active CN112967948B (zh) | 2020-08-05 | 2020-08-05 | 金属镓去除装置及金属镓去除方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112967948B (zh) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5588322A (en) * | 1978-12-26 | 1980-07-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Treatment of semiconductor substrate |
US6071795A (en) * | 1998-01-23 | 2000-06-06 | The Regents Of The University Of California | Separation of thin films from transparent substrates by selective optical processing |
KR20010085358A (ko) * | 2000-02-25 | 2001-09-07 | 포만 제프리 엘 | 기판 결함 수정 방법 |
JP2004177682A (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Seiko Instruments Inc | 複合荷電粒子ビームによるフォトマスク修正方法及びその装置 |
CN1988109A (zh) * | 2005-12-21 | 2007-06-27 | 弗赖贝格化合物原料有限公司 | 生产自支撑iii-n层和自支撑iii-n基底的方法 |
CN103824905A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-05-28 | 无锡晶凯科技有限公司 | 一种氮化镓led蓝宝石衬底柔性电子应用的激光剥离方法 |
CN104576848A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-04-29 | 华东师范大学 | 从废旧氮化镓基发光二极管中回收镓的方法 |
CN106098864A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-11-09 | 山东浪潮华光光电子股份有限公司 | 一种led用砷化镓衬底减薄工艺中的贴片方法 |
CN107053498A (zh) * | 2015-09-15 | 2017-08-18 | 株式会社迪思科 | 氮化镓基板的生成方法 |
EP3467884A1 (en) * | 2017-10-09 | 2019-04-10 | Facebook Technologies, LLC | Micro-led pick and place using metallic gallium |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6617261B2 (en) * | 2001-12-18 | 2003-09-09 | Xerox Corporation | Structure and method for fabricating GaN substrates from trench patterned GaN layers on sapphire substrates |
US7097707B2 (en) * | 2001-12-31 | 2006-08-29 | Cree, Inc. | GaN boule grown from liquid melt using GaN seed wafers |
US6706980B1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-03-16 | Honeywell International Inc. | Gallium based electrical switch devices using ex-situ and in-situ separation of oxides |
US7749782B1 (en) * | 2008-12-17 | 2010-07-06 | Palo Alto Research Center Incorporated | Laser roughening to improve LED emissions |
-
2020
- 2020-08-05 CN CN202010780119.0A patent/CN112967948B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5588322A (en) * | 1978-12-26 | 1980-07-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Treatment of semiconductor substrate |
US6071795A (en) * | 1998-01-23 | 2000-06-06 | The Regents Of The University Of California | Separation of thin films from transparent substrates by selective optical processing |
KR20010085358A (ko) * | 2000-02-25 | 2001-09-07 | 포만 제프리 엘 | 기판 결함 수정 방법 |
JP2004177682A (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Seiko Instruments Inc | 複合荷電粒子ビームによるフォトマスク修正方法及びその装置 |
CN1988109A (zh) * | 2005-12-21 | 2007-06-27 | 弗赖贝格化合物原料有限公司 | 生产自支撑iii-n层和自支撑iii-n基底的方法 |
CN103824905A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-05-28 | 无锡晶凯科技有限公司 | 一种氮化镓led蓝宝石衬底柔性电子应用的激光剥离方法 |
CN104576848A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-04-29 | 华东师范大学 | 从废旧氮化镓基发光二极管中回收镓的方法 |
CN107053498A (zh) * | 2015-09-15 | 2017-08-18 | 株式会社迪思科 | 氮化镓基板的生成方法 |
CN106098864A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-11-09 | 山东浪潮华光光电子股份有限公司 | 一种led用砷化镓衬底减薄工艺中的贴片方法 |
EP3467884A1 (en) * | 2017-10-09 | 2019-04-10 | Facebook Technologies, LLC | Micro-led pick and place using metallic gallium |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
激光剥离技术制备GaN/metal/Si的结构和光学特性研究;王婷等;《功能材料》;20070120(第01期);正文全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112967948A (zh) | 2021-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108155133B (zh) | 基板处理装置 | |
CN101452827A (zh) | 处理装置、处理方法和存储介质 | |
JP2015056447A (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
CN1943021A (zh) | 电子装置用基板及其处理方法 | |
CN112967948B (zh) | 金属镓去除装置及金属镓去除方法 | |
CN107841727A (zh) | 一种冷却构件及真空镀膜设备 | |
KR20150058218A (ko) | 열처리 장치 | |
JP2015115492A (ja) | 基板処理装置 | |
CN113550012B (zh) | 一种用于碱蒸汽腐蚀碳化硅晶片的装置 | |
WO2022027347A1 (zh) | 金属镓去除装置及金属镓去除方法 | |
CN102074624B (zh) | Led外延片的制备方法及装置 | |
KR101706270B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
JP2013182957A (ja) | 基板処理装置 | |
CN104128342A (zh) | 用于清洗有机材料的方法和设备 | |
CN112063988A (zh) | 一种金属处理设备及驱动方法 | |
KR101191598B1 (ko) | 웜 및 웜휠 기어를 이용하여 전체적으로 업 및 다운 구동되는 웨이퍼 기판 로더부 | |
CN1708739A (zh) | 流体处理装置及流体处理方法 | |
TW573050B (en) | Method to manufacture parts and vacuum-processing system | |
KR101551687B1 (ko) | 반도체 제조설비의 진공펌프용 히팅장치 | |
CN212357381U (zh) | 一种金属处理设备 | |
TW200938649A (en) | Annealing method of zinc oxide thin film | |
CN205016501U (zh) | 半导体芯片的表面处理*** | |
CN107779826A (zh) | 电弧离子镀膜设备 | |
CN109686824B (zh) | 氮化镓基发光二极管半球形裸芯片、制备方法及制备装置 | |
CN216129662U (zh) | 石墨烯金属复合粉体生长炉 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |