在微電子工業中，激光技術得到了廣泛的應用，在巨量轉移技術中，也有研究人員試圖借助激光來實現巨量轉移的過程，這就是激光轉移流派。

Coherent（相干）是一家激光器制造商，其公司的產品在平板顯示工業中有廣泛的應用，包括準分子激光退火，柔性基底激光剝離，激光切割等等。

而在MicroLED制造過程中，Coherent也基于他們深厚的激光技術，提出了他們的解決方案。

在如下的視頻中，Coherent展示了他們在MicroLED制造中所涉及到的激光剝離技術（LLO）和激光轉移技術（LIFT）。

▲Coherent的激光技術在MicroLED上的應用

2018年，Coherent在whitepaper中介紹了他們公司可能應用于MicroLED制造中激光技術[35]，包括如下：

● 激光剝離（Laser Lift-Off, LLO）:

可以將MicroLED器件從藍寶石外延片上剝離下來，轉移到一個載板基板上，供后續巨量轉移

▲LLO過程

● 激光誘導向前轉移技術（Laser Induced Forward Transfer, LIFT）:

用于巨量轉移的過程中，將MicroLED轉移到背板基板上

● 準分子激光退火（Excimer Laser Annealing, ELA）:

用于LTPS-TFT背板的低溫多晶硅薄膜制造過程

● 激光切割（Laser Cutting):

用于面板的切割

● 激光修復（Laser Repair）:

用于MicroLED面板的切割

對于MicroLED的整體的過程，激光所用到的LLO和LIFT可以用如下的圖片來表示：

▲MicroLED制造過程中的LLO和LIFT

對于巨量轉移過程，Coherent采用了248nm的激光來轉移GaN MicroLED，激光束通過一個Mask和投影鏡頭，可以實現1000個die的同時轉移。

另外一家美國的公司QMAT也提出激光轉移的技術方案[36]，他們所采用的巨量轉移設備稱為Zero-ppm BAR Mass-Transfer Tool，

所謂Zero-ppm即為零缺陷的轉移，而BAR為Beam-Addressed Release的縮寫，即激光束尋址釋放，可以實現精確的選擇性轉移。

如下圖所示，在巨量轉移前，源基板上的MicroLED器件需要經過測試，并將測試結果作為KGD File保存在計算機中（KGD即為Known Good Die)。

在后續轉移的過程中，通過讀取KGD文件中缺陷的位置信息，可以通過激光精確地進行選擇性轉移，從而使有缺陷的器件不會被轉移到目標基板上。

在QMAT的文章中可以看到其技術實現的一些細節[37]，在他們的方案中，關鍵點在于：

在激光轉移流派中，還有一家美國公司Uniqarta，他們提出了一種被稱為LEAP的技術，即Laser-Enabled Advanced Placement，

這種技術與QMAT的方案的轉移過程有相似之處，即都能夠實現選擇性轉移。

如下圖所示，在Uniqarta的設備中，首先將激光束分束，然后在X-Y平面上掃描，達到選擇性轉移的目的[38-40]。

▲LEAP轉移

不過在轉移的時候，Uniqarta采用了一個釋放層，稱為Blistering轉移，而不是QMAT的ablative轉移。

釋放層吸收激光的能量，而將其上的MicroLED彈射出去，轉移到目標基板上。

采用這個技術，MicroLED背面不會吸收激光的能量，從而減少激光對其的損傷。

▲Blistering示意

流體自組裝派是利用流體的驅動，通過磁力、機械力或毛細作用力等方式，使MicroLED器件在流體中自動裝配到設計的指定區域。

根據目前的調查，不少廠商都有在流體自組裝巨量轉移的報道，包括Self Array，Elux，Nth Degree, 三星，夏普等等，在這里選擇一些比較典型的廠商介紹一下這個技術流派。

SelfArray的磁性自組裝原理如下面兩張圖片所示。

但關于器件本身的制備即轉移的細節，還有待調查更多的信息。

▲磁性載臺流體自組裝原理

▲SelfArray自組裝顯微觀察

eLux也提出流體自組裝巨量轉移技術方案。

eLue于2016年在美國成立，eLux與日本夏普的淵源很深，CEO Jong-Jan Lee與CTO Paul Schuele均出自夏普美國實驗室（Sharp Laboratories of America）。

2017年富士康通過其子公司CyberNet Venture Capital向其注資1000萬美元，2018年又與群創光電,AOT和夏普一起，正式收購eLux的全部股權。

在eLux發表的專利文件中，他們給出了其流體自組裝技術的一些細節[41]。

在NEPCON Japan 2019的報告中他們進一步解釋了這個技術[42]。

▲eLux轉移示意

可以看出，在這個技術方案中，eLux對MicroLED的形狀有特殊的設計，這樣可以保證在自組裝的過程中正面朝上。

在剛剛過去的DIC2021論壇上，eLux還介紹了他們的流體自組裝技術，并展示了自組裝過程的視頻，如下圖所示。

▲eLux流體自組裝顯微觀察

據eLux在DIC2021論壇上介紹，采用這種方案有如下一些特點：

關于流體自組裝轉移，還有如下一些方案：

包括在轉移過程中利用機械力進行組裝，焊接組裝，疏水性組裝，電泳組裝等等，這里就不詳細進行介紹了[42]。

采用流體自組裝雖然具有一些優點，但目前看起來還有一些難點需要克服：

比如難以進行三色器件的轉移，自組裝的效率等等。

因此還需要對這項技術進行更加深入的研究。

韓國的KIMM開發了卷對卷打印的巨量轉移技術，

其基本過程如下兩張圖所示：

首先通過滾輪將源基板上的MicroLED器件轉移到滾輪上，

然后再將滾輪上的器件轉移到目標基板上。

▲器件轉移到滾輪上

▲器件轉移到目標基板上

要通過滾輪對MicroLED進行拾取，在滾輪上面也需要一層PDMS材料作為印章，

但如何實現選擇性拾取，或源基板上微器件的間隔拾取，仍然是需要討論的地方。

要實現MicroLED器件的量產，巨量轉移技術必須要進一步取得突破，實現快速、高效、低成本的轉移。

目前業內在巨量轉移方面投入了大量的精力，在各種不同技術流派上均取得一些成果，但還遠遠不能說有決定性的突破，也很難預測哪一種技術方案會首先成為量產方案。

但就筆者接觸到的信息，工業界最熱衷開發的還是彈性印章轉移和激光轉移，因為蘋果收購的LuxVue采用的靜電轉移，因此也受到一定的關注。

就讓我們繼續保持對這個技術的關注。

以上，全篇內容完。

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