本发明属于集成电路和光电显示，特别涉及一种微米级芯片巨量转移和自键合制备方法。
背景技术：
1、显示技术是我国的第三大制造业。显示技术从crt(阴极射线管)显示发展到lcd(液晶)显示和oled(有机发光二极管)显示，下一代显示技术——高度集成半导体信息显示(hisid)将朝着高集成度、超高分辨率、沉浸式高交互性和真三维方向发展。可交互、真三维的未来信息显示对光源提出了高密度和高集成度的要求。与传统lcd显示和oled显示相比，发光单元小于30μm的无机发光器件micro-led，凭借更低功耗、更宽色域、寿命更长、响应速度更快、热稳定性更强的优势，将在未来显示技术中发挥不可替代的作用。像素尺寸为微米级的micro-led阵列不仅能作为高密度光源，还可集成探测器，实时感知和采集空间三维环境和人体运动信息来实现高交互性。此外，micro-led在高性能显示器件在智能手机/手表、高端电视、车载/机载显示、柔性显示和透明显示领域同样能得到广泛应用。
2、micro-led要在未来显示中取得绝对地位需要克服一系列问题，尤其是应用于全彩化的巨量转移技术、micro-led芯片与驱动基板键合等。micro-led芯片和驱动基板通过倒装键合工艺完成电性连接和物理连接。传统倒装键合技术中，金属凸点同时提供芯片层间、芯片层与驱动基板层间电性连接和物理键合连接。这种技术通常存在以下问题：
3、1、金属凸点的结构的均匀性要求很高。凸点键合过程的高温和高压条件会导致金属凸点的膨胀、变形、缺损；金属凸点的蒸镀、回流工艺中，金属凸点的高度、形状不一致；金属凸点结构的稳定性、完整性和均匀性(尤其是高度)影响芯片与驱动基板间的物理连接与电性连接。
4、2、键合对位精度问题。应用于全彩化的巨量转移技术中芯片的拾取与放置(pickandplace)操作、micro-led芯片像素点与驱动基板像素点的连接，对对位精度的要求极高。尤其，应用于ar/vr技术的micro-led芯片发光单元的周期小于10μm，要求金属凸点的对位精度低于微米量级。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述存在问题，提供一种微米级芯片巨量转移和自键合制备方法，该方法可实现物理结构键合牢固并具备良好的电性连接，芯片自键合制备过程可实现微纳米级高精度对位。
2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种微米级芯片巨量转移和自键合制备方法，微米级芯片具备特殊结构，与之键合的目标基板具备承接对应微米级芯片的特殊结构阵列，通过外力驱动下使得微米级芯片与目标基板上对应微米级芯片的特殊结构阵列实现自生长互联并达到自键合的目的。
3、在本发明一实施例中，所述微米级芯片具备的特殊结构是指通过微纳加工形成的附属在微米级芯片上微纳结构，所述目标基板具备承接对应微米级芯片的特殊结构阵列指通过微纳加工形成在目标基板上根据微米级芯片的结构特点形成的有利于承接对应微米级芯片的微纳结构阵列。
4、在本发明一实施例中，所述微米级芯片是microled、微米级ic芯片、微纳级传感器件、微米级能源管理器件、微米级光电转换器件、微米级驱动芯片、微米级信号传输器件中的一种或多种的混合。
5、在本发明一实施例中，所述目标基板是基板衬底上具备cmos电路、薄膜晶体管电路、晶体管电路矩阵、ic电路矩阵中的一种或多种的混合。
6、在本发明一实施例中，所述基板衬底本身是玻璃基板、硅基板、蓝宝石基板、pcb、石英基板、柔性有机材料基板中的一种或多种的混合。
7、在本发明一实施例中，所述外力驱动是机械力(含压力)、电力、磁力、重力、温度变化导致的粘性改变产生的冲击力、激光引导减粘冲击力、激光剥离导致的冲击力中的一种或多种的混合。
8、在本发明一实施例中，所述自键合是基于化学镀液中金属自生长互联。
9、在本发明一实施例中，所述自键合具体包括如下步骤：
10、1)对镀液进行浸润性调配；
11、2)对微米级芯片的特殊结构进行浸润性调配；
12、3)对目标基板对应微米级芯片的特殊结构阵列进行表面浸润性调配，使目标基板的特殊结构阵列能够承接对应的微米级芯片，实现金属凸点自生长及互联并同时具备良好的欧姆接触。
13、在本发明一实施例中，步骤1)中，所述镀液的浸润性调配是通过向铜、镍、铬、铟、锡、银、金、钨、钛、铂金中的一种或多种的混合或合金镀液中添加表面活性剂，表面活性剂为非离子表面活性剂，包括：烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、长链脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧乙烯烷基胺和聚醚类，添加浓度为1-500mg/l。
14、在本发明一实施例中，所述微米级芯片具备的特殊结构，具体指一种增加浮力的结构有助于减少重力作用下微米级芯片加速导致微米级芯片与目标基板键合时冲击力太大；与之键合的目标基板具备承接对应微米级芯片的特殊结构阵列，具体指一种容器形状或固定微米级芯片的结构所形成的阵列。
15、相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明通过特殊的结构实现微米级芯片与驱动基板的简单的物理键合。芯片的电极与驱动基板的电极通过自键合的方式实现牢固的物理结构键合并同时具备良好的电性连接，芯片自键合制备过程可实现微纳米级高精度对位及键合。相较于现有的热压或激光焊接技术，本发明的键合技术，由于微米级芯片电极与驱动基板的电极在预键合时不需要直接接触，而是通过后续自键合实现物理和电连接，所以不再需要非常精准的对位和大面积区域非常高的平行度的苛刻要求，可以大大降低转移精度的要求，并可以实现大面积的巨量转移及键合，提高芯片的转移效率和良率。
1.一种微米级芯片巨量转移和自键合制备方法，其特征在于，微米级芯片具备特殊结构，与之键合的目标基板具备承接对应微米级芯片的特殊结构阵列，通过外力驱动下使得微米级芯片与目标基板上对应微米级芯片的特殊结构阵列实现自生长互联并达到自键合的目的。
2.根据权利要求1所述的一种微米级芯片巨量转移和自键合制备方法，其特征在于，所述微米级芯片具备的特殊结构是指通过微纳加工形成的附属在微米级芯片上微纳结构，所述目标基板具备承接对应微米级芯片的特殊结构阵列指通过微纳加工形成在目标基板上根据微米级芯片的结构特点形成的有利于承接对应微米级芯片的微纳结构阵列。
3.根据权利要求1所述的一种微米级芯片巨量转移和自键合制备方法，其特征在于，所述微米级芯片是microled、微米级ic芯片、微纳级传感器件、微米级能源管理器件、微米级光电转换器件、微米级驱动芯片、微米级信号传输器件中的一种或多种的混合。
4.根据权利要求1所述的一种微米级芯片巨量转移和自键合制备方法，其特征在于，所述目标基板是基板衬底上具备cmos电路、薄膜晶体管电路、晶体管电路矩阵、ic电路矩阵中的一种或多种的混合。
5.根据权利要求4所述的一种微米级芯片巨量转移和自键合制备方法，其特征在于，所述基板衬底本身是玻璃基板、硅基板、蓝宝石基板、pcb、石英基板、柔性有机材料基板中的一种或多种的混合。
6.根据权利要求1所述的一种微米级芯片巨量转移和自键合制备方法，其特征在于，所述外力驱动是机械力、电力、磁力、重力、温度变化导致的粘性改变产生的冲击力、激光引导减粘冲击力、激光剥离导致的冲击力中的一种或多种的混合。
7.根据权利要求1所述的一种微米级芯片巨量转移和自键合制备方法，其特征在于，所述自键合是基于化学镀液中金属自生长互联。
8.根据权利要求7所述的一种微米级芯片巨量转移和自键合制备方法，其特征在于，所述自键合具体包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种微米级芯片巨量转移和自键合制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述镀液的浸润性调配是通过向铜、镍、铬、铟、锡、银、金、钨、钛、铂金中的一种或多种的混合或合金镀液中添加表面活性剂，表面活性剂为非离子表面活性剂，包括：烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、长链脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧乙烯烷基胺和聚醚类，添加浓度为1-500mg/l。
10.根据权利要求1或2所述的一种微米级芯片巨量转移和自键合制备方法，其特征在于，所述微米级芯片具备的特殊结构，具体指一种增加浮力的结构有助于减少重力作用下微米级芯片加速导致微米级芯片与目标基板键合时冲击力太大；与之键合的目标基板具备承接对应微米级芯片的特殊结构阵列，具体指一种容器形状或固定微米级芯片的结构所形成的阵列。
