在微電子工業(ye) 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（相幹）是一家激光器製造商，其公司的產(chan) 品在平板顯示工業(ye) 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製造過程中，Coherent也基於(yu) 他們(men) 深厚的激光技術，提出了他們(men) 的解決(jue) 方案。

在如下的視頻中，Coherent展示了他們(men) 在MicroLED製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(men) 公司可能應用於(yu) MicroLED製造中激光技術[35]，包括如下：

● 激光剝離（Laser Lift-Off, LLO）:

可以將MicroLED器件從(cong) 藍寶石外延片上剝離下來，轉移到一個(ge) 載板基板上，供後續巨量轉移

▲LLO過程

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

用於(yu) 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）:

用於(yu) LTPS-TFT背板的低溫多晶矽薄膜製造過程

● 激光切割（Laser Cutting):

用於(yu) 麵板的切割

● 激光修複（Laser Repair）:

用於(yu) MicroLED麵板的切割

對於(yu) MicroLED的整體(ti) 的過程，激光所用到的LLO和LIFT可以用如下的圖片來表示：

▲MicroLED製造過程中的LLO和LIFT

對於(yu) 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(ge) Mask和投影鏡頭，可以實現1000個(ge) 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(men) 所采用的巨量轉移設備稱為(wei) Zero-ppm BAR Mass-Transfer Tool，

所謂Zero-ppm即為(wei) 零缺陷的轉移，而BAR為(wei) Beam-Addressed Release的縮寫(xie) ，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，並將測試結果作為(wei) KGD File保存在計算機中（KGD即為(wei) Known Good Die)。

在後續轉移的過程中，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(cong) 而使有缺陷的器件不會(hui) 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(men) 的方案中，關(guan) 鍵點在於(yu) ：

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

這種技術與(yu) 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，然後在X-Y平麵上掃描，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(ge) 釋放層，稱為(wei) 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(ge) 技術，MicroLED背麵不會(hui) 吸收激光的能量，從(cong) 而減少激光對其的損傷(shang) 。

▲Blistering示意

流體(ti) 自組裝派是利用流體(ti) 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(ti) 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(ti) 自組裝巨量轉移的報道，包括Self Array，Elux，Nth Degree, 三星，夏普等等，在這裏選擇一些比較典型的廠商介紹一下這個(ge) 技術流派。

SelfArray的磁性自組裝原理如下麵兩(liang) 張圖片所示。

但關(guan) 於(yu) 器件本身的製備即轉移的細節，還有待調查更多的信息。

▲磁性載台流體(ti) 自組裝原理

▲SelfArray自組裝顯微觀察

eLux也提出流體(ti) 自組裝巨量轉移技術方案。

eLue於(yu) 2016年在美國成立，eLux與(yu) 日本夏普的淵源很深，CEO Jong-Jan Lee與(yu) 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(wan) 美元，2018年又與(yu) 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(zhuan) 利文件中，他們(men) 給出了其流體(ti) 自組裝技術的一些細節[41]。

在NEPCON Japan 2019的報告中他們(men) 進一步解釋了這個(ge) 技術[42]。

▲eLux轉移示意

可以看出，在這個(ge) 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麵朝上。

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

▲eLux流體(ti) 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(guan) 於(yu) 流體(ti) 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，這裏就不詳細進行介紹了[42]。

采用流體(ti) 自組裝雖然具有一些優(you) 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(liang) 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，

然後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，在滾輪上麵也需要一層PDMS材料作為(wei) 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(chan) ，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(ye) 內(nei) 在巨量轉移方麵投入了大量的精力，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(jue) 定性的突破，也很難預測哪一種技術方案會(hui) 首先成為(wei) 量產(chan) 方案。

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

就讓我們(men) 繼續保持對這個(ge) 技術的關(guan) 注。

以上，全篇內(nei) 容完。

在此回看上篇/中篇