一篇講全Micro LED巨量轉移技術

來源：PanSemicon 編輯：ZZZ 2024-09-09 10:57:06 加入收藏

巨量轉移技術是已被證明能夠克服組裝Micro LED 芯片極端要求的有前途的解決方案，包括激光剝離技術、接觸式 μTP 技術、激光非接觸式 μTP 技術和自流體組裝技術等。

　　行業(yè)背景

　　從性能指標來看， Micro LED 在亮度、分辨率、對比度上均顯著優(yōu)于 OLED 和 LCD。功耗方面，以智能手機為例，LCD 屏幕耗電量約占手機的 50%。在相同畫面、相同亮度下，Micro LED 的功耗只有 LCD 的 10%、OLED 的 50%。壽命方面，Micro LED 約是 OLED 的 3 倍、LCD 的 1.5 倍。在消費升級和碳中和背景下，Micro LED 憑借顯著優(yōu)勢，有望逐步取代 OLED 等顯示技術成為下一代顯示的主流技術。

　　基本概念

　　Micro LED 芯片的組裝通常包括幾個關鍵工藝步驟，包括從供體/生長基板釋放大塊 Micro LED 芯片(即外延剝離工藝)、調整間距尺寸，最后將它們對準并移動到背板/接收基板(即取放過程)。

　　基板分離：以某種作用力將晶片與源基板批量整體式分離;

　　晶片取放：通過轉移裝置將分離后的Micro LED晶片高精度選擇性地從源基板上拾取并轉移放置在目標顯示基板的特定位置上。

　　襯底剝離

　　與OLED顯示技術不同，無機LED無法在玻璃或其他大尺寸襯底進行大面積的制作，因此需要在半導體襯底上進行制作，然后再轉移到驅動背板上。當前LED所采用的襯底一般為藍寶石，但藍寶石與外延層之間的晶格和熱膨脹系數(shù)不匹配，當尺寸增大時會因為應力而造成彎曲(Bowing)。而且藍寶石襯底與目前大規(guī)模集成電路芯片不兼容，因此也有采用硅作為外延襯底的方案。

　　無論哪種襯底形式，LED在制作成應用成品時都或多或少需要進行轉移動作。藍寶石襯底目前是 Micro LED 的主流襯底材料，但藍寶石襯底不導電且散熱差會影響 Micro LED 器件的發(fā)光效率，且脆性藍寶石不利于 Micro LED 在柔性顯示方向的運用，所以要生產(chǎn)高分辨率、高亮度、高對比度、微尺寸的 Micro LED 芯片，剝離藍寶石襯底是必要環(huán)節(jié)。

　　基板分離制程(a)機械剝離技術;(b)化學剝離技術;(c)激光剝離技術

　　芯片轉移

　　傳統(tǒng)的LED采用Pick&Place 真空吸取的方式，由于真空管在物理極限下只能做到大約80μm，而Micro LED的尺寸基本小于50μm，且當前的轉移設備的精密度是±34μm (Multi-chipper Transfer)，覆晶固晶機(Flip Chip Bonder)的精密度是±1.5μm (每次移轉為單一晶片)，一次只能轉移數(shù)顆器件，既效率低下又很難進行高精度及小尺寸器件的轉移，因此無法用于Micro LED的量產(chǎn)過程中。

　　常規(guī)Pick&Place過程

　　隨著相關技術的持續(xù)進展，廠商已經(jīng)能夠制造出尺寸小于 100μm 但仍帶有藍寶石襯底的 Mini LED 芯片。在完成微米級 Micro LED 晶粒制作后，要把數(shù)百萬甚至數(shù)千萬顆微米級的 LED 晶粒正確且有效率地移動到電路基板上的過程稱之為“巨量轉移”。

　　整個制程對轉移過程要求極高，良率需達 99.9999%，精度需控制在正負 0.5μm 內。以 4K 電視為例，4K 通常指 4096 x 2160 分辨率，假設每像素點為三個 R/G/B 晶粒，制作一臺 4K 電視需要轉移的晶粒高達 2600 萬顆，即使每次轉移 1 萬顆，也需要重復 2400 次。傳統(tǒng)的機械轉移設備速度最高在數(shù)十顆/秒，無法滿足 Micro LED 量產(chǎn)化的需求。

　　為了實現(xiàn)全彩色Micro LED顯示器，轉移技術可分為兩類：

　　第一種策略分別是 RGB Micro LED 芯片的選擇性批量轉移。在外延剝離工藝中，不同顏色的 Micro LED 芯片與其生長基板分離。接下來，在拾放過程中，使用轉移介質從不同的生長基板拾取 RGB Micro LED 芯片，然后是放置 RGB Micro LED 芯片到目標接收器基板。

　　第二種策略是單色 Blue/UV Micro LED 芯片的選擇性批量轉移，然后集成顏色轉換，例如噴墨打印量子點 (QD ) 或發(fā)光聚合物. 值得注意的是，僅對于某些具有極高分辨率的特殊顯示器(例如 AR ) ，整個藍光Micro LED芯片可以在外延剝離過程后立即直接轉移(稱為“單片轉移”)，無需改變相鄰 Micro LED 芯片之間的原始距離。然而，顏色轉換技術仍然存在一些技術問題，如散熱困難、顏色轉換效率低和熱穩(wěn)定性等。因此，直到現(xiàn)在，轉移過程仍然是必不可少的步驟。

　　a圖為RGB microLED選擇性批量轉移 b圖為單色 Blue/UV microLED 的選擇性批量轉移

　　從本質上講，轉移技術從根本上依賴于對某些關鍵界面(即 Micro LED/生長基板、傳輸介質/Micro LED 和 Micro LED/接收器)處界面粘附的高效、可靠和并行控制。

　　首先，外延剝離工藝決定了Micro LED/生長襯底的界面粘附狀態(tài)。對于 Micro LED 的制造，必須在生長基板(藍寶石)上引入緩沖/犧牲層，以減少晶格/熱失配的影響。GaN 緩沖層通過強 sp3 型共價鍵(即化學相互作用，~1000 kJ mol -1). 這種強粘附力使得僅通過物理刺激來調節(jié)界面粘附力變得非常困難。因此，需要高能工藝(例如激光或化學蝕刻。由于物理(例如激光誘導的加熱和熔化，以及沖擊和化學(犧牲層的分解過程之間的復雜耦合，轉移技術首先面臨一個嚴峻的挑戰(zhàn)，即如何選擇性和精確地控制外延剝離過程。多種因素，例如切屑厚度、結構、尺寸、剝離界面注入能量(激光或刻蝕劑)的方式，影響最終的界面粘附狀態(tài)，以及剝離芯片的質量。通常，外延剝離工藝只能直接制備有限范圍的 Micro LED 顯示器，而對于具有可變像素排列的大面積顯示器，則需要額外的取放工藝。

　　相比之下，物理粘附力(例如范德華力、流體張力、靜電力)在拾放過程中起著至關重要的作用。傳輸介質以高度并行、高效和準確的方式將粘附力從強狀態(tài)切換到弱狀態(tài)的能力是決定轉移技術能力的主要因素。在拾取步驟中，傳輸介質/Micro LED 界面的粘附強度必須強于 Micro LED/供體的粘附強度，從而使 Micro LED 芯片能夠從供體基板上成功剝離。在放置/吸附步驟中，低界面粘附強度有利于將 Micro LED 轉移到接收基板。與化學粘附相比，一些物理粘附可以提供低得多且可變的粘附強度. 對于典型的可逆粘合劑系統(tǒng)，界面分離的臨界力Fc被發(fā)現(xiàn)為：

　　其中Gcrit (臨界能量釋放率)是由構成界面的材料設定的屬性，A是粘合的表面積, C是系統(tǒng)合規(guī)性。這種關系表明界面的物理粘附力受三個關鍵參數(shù)的控制，這三個參數(shù)取決于界面的幾何形狀和材料特性. 因此，如何通過外部刺激調節(jié)上述三個關鍵參數(shù)，實現(xiàn)可逆粘合，以及如何快速、準確、選擇性、大量地施加外部刺激，是傳質技術的重點和核心難點。

　　發(fā)展簡史

　　基于實現(xiàn)界面粘附批量控制的不同策略，已經(jīng)開發(fā)了一系列轉移技術。作為轉移的先決條件，外延剝離技術于 1978 年首次發(fā)展，通過高頻選擇性蝕刻具有 AlAs 犧牲層的 LED，即化學剝離(CLO)技術。不久之后，1997年開發(fā)了范德華力外延剝離 ( VWDE ) 技術和激光剝離 (LLO) 技術. 與 CLO 技術不同，VWDE 技術使用二維材料的緩沖層，通過用范德華力代替化學粘附力來顯著降低界面粘附力。為了提高剝離效率和質量，引入了激光以實現(xiàn)犧牲 GaN 層的分解。后來，LLO成為主流。同時，選擇性剝離Micro LED芯片的技術提供了一種更簡單的解決方案來適應特定的像素排列密度。因此，最近開發(fā)了選擇性剝離技術。

　　Micro LED顯示器和轉移技術發(fā)展的簡要年表

　　一般來說，取放技術可以根據(jù)轉移介質和接收基板的相對位置分為三種類型。

　　接觸式μTP 技術需要Micro LED芯片在特殊印章的幫助下直接與接收基板接觸，該技術首先由羅杰斯等人引入。2013年，LuxVue提出了一種新的靜電力接觸μTP設計理念。典型的接觸式 μTP 技術可以達到很高的轉移率 (>99.99%)。然而，低傳輸速率是一個瓶頸。

　　激光非接觸式μTP 技術，它引入激光，通過 2012年引入的界面熱失配或氣泡噴射將所選芯片與印模分離。具體來說，這些技術需要印模和接收基板之間有一定的距離。激光非接觸式μTP 技術可以實現(xiàn)高傳輸率，然而，成功率卻令人無法接受(90%)。

　　自組裝技術利用流體(例如 2008 年的流體自組裝) 作為傳輸介質，并產(chǎn)生引力、疏水或親水力，以識別和定位具有特定尺寸的 Micro LED 芯片。自組裝技術也可以實現(xiàn)高傳輸率(99.9% )，然而，對 Micro LED 芯片和接收器面板有特殊要求。

　　轉移技術的不斷進步顯著提升了Micro LED顯示器的顯示質量和集成規(guī)模。Micro LED顯示器的發(fā)展大致可分為三個階段：單色微型顯示器的集成、低PPI的大面積顯示器的高成本集成、任意尺寸的高成本顯示器的集成PPI(未來)。

　　Micro LED顯示器最早由Jiang課題組于2000年發(fā)明，此時的轉移技術只能集成少量的Micro LED陣列，形成無源矩陣(PM)微型顯示器。第一個 10 × 10 分辨率的 PM Micro LED 顯示器于 2001 年問世, 2002 年 32 × 32 , 2003 年 64 × 64, 2004 年 128 × 96 的陣列，隨后報道了更多的元素。2008年，Rogers課題組首先利用μTP技術實現(xiàn)了16 × 16的Micro LED顯示器，為制備大面積顯示器奠定了基礎。2012 年，第一款配備 600 萬個 Micro LED 的大面積顯示器(55 英寸 LCD)上市，采用拾放技術制造。2014 年，通過接觸μTP 制造了具有 1700 PPI 分辨率的全彩色 Micro LED 顯示器. 為了獲得更好的分辨率和亮度，引入了有源矩陣 ( AM ) 驅動技術。2019 年，通過接觸式μTP 結合 CLO 展示了 3.3 英寸全彩 AM Micro LED 顯示器(324 μ m × 324 μ m 像素尺寸) 。索尼于 2019 年推出了尺寸為 21 m × 5.5 m的最新大型 Micro LED 顯示器 (～16 K) 。近年來，新型 Micro LED 顯示器產(chǎn)品的不斷增加依賴于轉移技術的進步。然而，到目前為止，制造成本的高昂價格阻礙了Micro LED顯示器的普及。

　　人們不斷追求更具成本效益(依靠極高的效率、良率和準確性)的轉移技術成為Micro LED顯示器普及的關鍵點。為了便于更好地理解不同的轉移技術，下表總結了所有涵蓋技術的特性、傳輸產(chǎn)量、可用效率、可調節(jié)界面粘附的機制以及局限性。

　　技術難點

　　巨量轉移技術是 Micro LED 量產(chǎn)化應用的關鍵一步，目前還存在許多問題。

　　Micro LED 芯片需要進行多次轉移(至少需要從藍寶石襯底→臨時襯底→新襯底)，且每次轉移芯片量非常大，對轉移工藝的穩(wěn)定性和精確度要求非常高。

　　對于 R/G/B 全彩顯示而言，由于每一種工藝只能生產(chǎn)一種顏色的芯片，故需要將紅/ 綠/藍芯片分別進行轉移，需要非常精準的工藝進行芯片的定位，極大的增加了轉移的工藝難度。

　　Micro LED 的厚度僅為幾微米，將其精確地放置在目標襯底上的難度非常高，芯片尺寸及間距都很小，要將芯片連上電路也是一個挑戰(zhàn)。

　　此外，由于 Micro LED 尺寸極小，傳統(tǒng)測試設備難以使用，如何在百萬級甚至千萬級的芯片中對壞點進行檢測修復是一大挑戰(zhàn)，同樣通過檢測技術挑出缺陷晶粒后，如何替換壞點也是一項不可或缺的技術。

　　不同尺寸的技術要求

　　當P1.0以上間距LED顯示屏，迭代向Mini/Micro級別的LED晶體顆粒的時候，依然可以采用傳統(tǒng)的RGB三元色燈珠封裝方式。即完全傳統(tǒng)的做法依然有效。但是，如果采用一定的巨量轉移工藝，如LED顆粒的提取、轉移、固定技術，無論是RGB三原色燈珠，還是四合一的更大規(guī)模燈珠板，其效率都會提升。

　　同時，與標準的巨量轉移不同，如果目標是三原色燈珠、或者四合一燈珠板，其對于“巨量轉移后端的修復設備與技術”的需求就會很低——一個基礎產(chǎn)品只集成三個、或者十余個LED晶體，出現(xiàn)不合格情況“報廢”是最簡單的操作，當然也可以進行修復處理(何種選擇主要看經(jīng)濟性)。這方面典型的應用是國星光電的多合一燈珠。

　　當然，在P0.5-p2.0間距的LED顯示大屏上，巨量轉移技術的應用可以是完整體。如直接制備10*10厘米的CELL單元，其上集成數(shù)萬，甚至數(shù)十萬個LED晶體顆粒。這時候在后端的檢測和修復工藝，就成了必須的環(huán)節(jié)。尤其是在巨量轉移缺陷率在十萬分之一到百萬分之一水平上時，CELL單元需要修復的概率很高。不過在LED大屏上采用完整的巨量轉移技術流程，意味著對既有的表貼為核心的終端制程的顛覆與替代。其市場推廣難度不僅是技術上的、也包括投資端和產(chǎn)業(yè)鏈利益重新分配方面的。

　　但是，如果Micro LED顯示應用在穿戴設備上，其要求可能是1-2英寸的基板上，轉移百萬顆單位的燈珠。這時候，對巨量轉移的效率、準確度和缺陷率、檢測和修復技術的要求，就是另一個數(shù)量級的問題。即應用于越小尺寸的Micro LED顯示產(chǎn)品，其對巨量轉移的“規(guī)模和精度”要求也就越高。

　　然而，在大尺寸顯示上，巨量轉移技術也有獨特的難度：即從硅基板等上提取LED顆粒之后，顆粒間距擴張尺寸，在大尺寸顯示上會更大。比較而言，如果Micro LED應用于XR等近眼顯示，則幾乎沒有晶體顆粒間距擴張問題——甚至Micro LED微型近眼顯示，可以采用非巨量轉移，而是驅動結構和發(fā)光結構在同一塊硅基晶圓上分層制造的技術實現(xiàn)。

　　因為顯示目標產(chǎn)品的顯示尺寸、像素密度和間距的不同，對巨量轉移技術及其配套技術的要求也會截然不同。——差異巨大的巨量轉移在不同目標市場的需求，也就是技術難度的不同。后者導致在越是像素密度低的、越是大尺寸LED顯示產(chǎn)品上，巨量轉移現(xiàn)階段的技術成熟度，可商用性就越強。

　　技術路線

　　巨量轉移主要包括精準抓取、選擇性釋放、自組裝、轉印等動作。根據(jù)轉移過程中的作用力或具體的轉移方式，大致可以分為：范德華力，靜電力，磁力，激光轉印，流體自組裝和卷對卷轉印幾種路線。不同的路線也有重合的部分。

　　工程應用中主要采用的技術包括靜電力吸附轉移、流體裝配轉移、彈性印模轉移、激光選擇性釋放轉移等。

　　靜電吸附

　　利用靜電力來控制內外電極電壓差，實現(xiàn)對晶粒的吸附和轉移。靜電力采用具有雙級結構的轉移頭，轉移頭被介電層對半分離呈一對 Si 電極。拾取晶粒階段，在吸附轉移頭和芯片上產(chǎn)生不同電荷，利用異性相吸的原理將晶粒吸附拾取。當需要把 LED 放到既定位置時，通過調節(jié)電極電壓差，同性電荷相斥，把晶粒放到既定位置完成轉移。在轉移過程中要求被吸取的微型晶粒襯底平整度必須精確控制，以免造成無效的抓取動作，降低良率。

　　在靜電轉移過程中，靜電轉移頭陣列平面需跟Micro LED陣列平面對準，再進行拾取及轉移，因此，在制造上，每一Micro LED的位置以及高度必須精確控制，任一Micro LED位置的偏移、高度的差異或是污染，都有可能導致整個Micro LED陣列轉移的失敗，造成良率的降低以及成本的增加。因此，研發(fā)具有robust的發(fā)明，使得靜電轉移具備強健的免疫力以抵御制程的變異，是靜電轉移技術最大之困難與挑戰(zhàn)。

　　特點：靜電易損壞芯片;芯片制造要求高。

　　探頭用常規(guī)微電子加工的方式制得，因此可以用微電路將這些探頭進行連接，這樣可以快速施加不同的電壓信號，去分別決定哪些需要轉移，哪些不需要，這樣就可以進行篩選，避免將壞的Micro LED也一并轉移過去。

　　兩種類型的靜電載臺都可以通過對電極施加電場而產(chǎn)生靜電吸附：

　　J-R(Johnsen-Rahbek)靜電載臺，與物體接觸的表面是金屬

　　庫侖力(Coulombic)靜電載臺，與物體接觸的表面為絕緣體

　　加拿大的名叫Cooledge的公司也采用了靜電力巨量轉移的技術，但是他們的方法和LuxVue又很不一樣。Cooledge的靜電轉移頭并沒有額外的電路。

　　在靜電頭中存在著一層可以吸收光而產(chǎn)生電荷的材料，而采用光照的方式，使照射的部位產(chǎn)生靜電，從而可以對Micro LED器件進行轉移。要實現(xiàn)選擇性的選取，則需要配合著光罩的使用。

　　流體自組裝

　　利用刷桶在襯底上滾動，使得 LED 置于液體懸浮液中，通過流體力和重力作用， Micro LED 芯片顆粒捕獲并放置到襯底上的對應井中。流體組裝技術僅需在 Micro LED 芯片上做特殊設計，芯片即可精準對位。流體組裝技術僅需在 Micro LED 芯片上做特殊設計，芯片即可精準對位。

　　特點：選擇性差;技術難度高。

　　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Micro LED器件在流體中自動裝配到設計的指定區(qū)域。根據(jù)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。

　　Self Array采用的流體自組裝技術中：Micro LED器件上沉積一層熱解石墨，然后被放置在磁性震動平臺上，在平臺上根據(jù)設計的磁性陣列快速完成定位，然后就可以將這些器件巨量轉移到驅動基板上。

　　eLux也提出流體自組裝巨量轉移技術方案。2021 年 4 月 19 日，eLux在官方網(wǎng)站上宣布通過流體組裝技術已生產(chǎn)出 12.3 英寸 Micro LED 顯示器，自然產(chǎn)率為 99.987%。顯示器由 581,400 個 GaN Micro LED 在 10 分鐘內組裝而成，組裝速度為每小時 310 萬顆，即 3.1KK/時。其中有 34 個失效顆粒，33 個可用激光修復，修復缺陷率接近百萬分之一。

　　在這個技術方案中，eLux對Micro LED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。eLux的技術在轉移時：首先目標基板放置在液體中，然后將大量的Micro LED器件也放入并置于目標基板上方，然后通過振動，通過流體和重力的共同作用，使Micro LED器件定位到指定的位置。

　　關于流體自組裝轉移，還有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。

　　與最常見的取放及激光轉移方案相比，流體組裝技術耗材使用較少、成本較低，在轉移設備和轉移過程中，流體組裝設備不需要精密的對位控制，因此成本相對低廉。采用流體自組裝雖然具有一些優(yōu)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。

　　彈性印模

　　使用彈性印模，結合高精度運動控制打印頭，利用范德華力，通過改變打印頭的速度，讓 LED 粘附在轉移頭上，或打印到目標襯底片的預定位置上。先處理 Micro LED 芯片襯底，使其只通過錨點和斷裂鏈固定在基底上，然后利用聚二甲基硅氧烷作為轉移膜材料制作彈性印模。彈性印模與芯片通過范德華力結合，斷裂鏈發(fā)生斷裂，所有芯片按原來的陣列排布被轉移到彈性體上面，通過調整印與芯片之間的黏著性，完成釋放動作。要求精準控制各個階段粘力大小，且印模必須表面度極為平坦，才不影響轉移的良率和精度。

　　特點：操作簡單;選擇性好;作用力調控困難;印模表面需極為平坦。

　　2021 年 1 月，美國 X Display Company 在官網(wǎng)宣布 2020 年底在美國安裝全球首個基于彈性印模轉移技術的巨量轉移設備，并將在 2021 年供應更多巨量轉移工具。XDC 是由巨量轉移技術廠商 X-Celeprint 在 2019 年分拆出來的公司，擁有 Micro LED 巨量轉移技術的 IP 和制造能力。

　　X-Celeprint的Elastomer Stamp技術，也屬于pick&place陣營的范德華力派。采用高精度控制的打印頭，進行彈性印模，利用范德華力讓LED黏附在轉移頭上，然后放置到目標襯底片上去。目前采用的彈性體(Elastomer)一般是PDMS。

　　這兩家的核心技術也被稱為μTP技術，即微轉印(Micro-Transfer Printing)技術。

　　在往目標基板上轉移的過程中，目標基板本身也需要和器件有一定的作用力，這個作用力需要大于彈性印章與器件在轉移過程中的作用力。要實現(xiàn)這一點，可以通過某種方式增加目標基板表面的吸附力，比如應用一層具有黏附力的材料，或者利用bonding材料的毛細作用等等，如涂上了一層DVS-BCB材料。

　　目前在業(yè)界也有采用另外一種方法--LLO轉移外延層--來進行轉印，這種方法可以免于在器件制造的時候對器件結構進行弱化。

　　首先采用LLO(Laser Lift-Off)將外延層整體轉移到一個中間基板，然后在中間基板上進行器件制作，制作好的器件通過PDMS彈性印章轉移到目標基板上。

　　因為中間基板和器件之間的作用力可以通過一定的方式設計得較弱，因此可以通過彈性印章直接進轉移。這種方案首先采用了激光剝離制程，這個制程目前在平板或半導體產(chǎn)業(yè)中較為常見。而整體工藝步驟也更加簡單，可能在工業(yè)界是一個比較關注的方法。

　　激光轉移

　　選擇性釋放轉移技術跳過拾取和釋放的環(huán)節(jié)，直接從原有的襯底上將 LED 進行轉移。目前實現(xiàn)方式通常是通過高能量脈沖激光透過鍍有材料薄膜的基底，聚焦到基底與材料薄膜的交界面上，使薄膜被加熱至熔融狀態(tài)，基底上的芯片即可轉移沉積到與之平行放置的受體上。主要原理是利用激光器產(chǎn)生的激光與物質的相互作用，其中紫外(UV)波長的光子在被物質吸收時會引起電子激發(fā)，產(chǎn)生燒蝕分解，從而產(chǎn)生沖擊力;紅外(IR)波長的光子被物質吸收后導致電子振動和旋轉激發(fā)，然后發(fā)生熱分解，從而產(chǎn)生驅動力。該轉移技術需要精準控制激光的功率和分辨率，才能不影響芯片性能并達到產(chǎn)品良率。

　　特點：響應快速;高度可選擇性;需要精準控制激光參數(shù)。

　　激光選擇性釋放轉移為效率最高的巨量轉移技術，預計未來激光選擇性釋放轉移技術將成為 LED 芯片巨量轉移的主流技術。

　　德國激光微加工系統(tǒng)廠商 3D-Micromac 推出新型 Micro CETI 巨量轉移平臺，支持小于 2μm 精度，每小時顆轉移 1.3 億顆 Micro LED 芯片，即效率為 130KK/小時，而機械轉移受限于拾取/放置的速度和精度。

　　2021 年 3 月 17 日慕尼黑上海光博會期間，Coherent 相干公司推出基于激光 LIFT 轉移技術的 Micro LED 巨量轉移解決方案，據(jù)公司公布轉移速度高達每秒數(shù)萬顆，即數(shù)十KK/小時，并可實現(xiàn) 2μm 間距的高精準加工。

　　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(xù)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Micro LED轉移到背板基板上。

　　對于Micro LED的整體的過程，激光所用到的LLO和LIFT可以用下圖來表示：

　　MicroLED制造過程中的LLO和LIFT

　　Coherent采用了248nm的激光來轉移GaN Micro LED，激光束通過一個Mask和投影鏡頭，可以實現(xiàn)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，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(xiàn)精確的選擇性轉移。在巨量轉移前，源基板上的MicroLED器件需要經(jīng)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)。