[发明专利]一种激光投影接近式MicroLED巨量转移转置、方法及系统

说明书

本发明属于半导体相关技术领域，并公开了一种激光投影接近式巨量转移装置、成形方法及激光投影系统。该装置包括支撑层、动态释放层和粘性层，其中，所述支撑层为基底层，所述动态释放层设置在所述基底层上，所述粘性层设置在所述动态释放层上，用于与待转移MicroLED接触，当激光穿过所述支撑层照射在该动态释放层上时，该动态释放层发生烧蚀或者相变，从而鼓起并使得所述粘性层也产生鼓泡，从而减小与所述待转移MicroLED的接触，实现转移装与待转移MicroLED的剥离。通过本发明，解决MicroLED巨量转移的问题。

技术领域

本发明属于半导体相关技术领域，更具体地，涉及一种激光投影接近式MicroLED巨量转移转置、方法及系统。

背景技术

虽然MicroLED优势众多，应用前景也一片光明，但关键难点在于如何将大量微小尺度的MicroLED转移到显示电路基板上。主要原因在于，随着MicroLED尺寸逐渐减少(≤50μm)，重力衰减速度比范德华力或静电引力更快，导致机器手和真空吸附的拾取方式没有作用区间(极限尺寸～80μm)，转移效率慢(～2.5万/小时)，因此难以满足微尺度芯片的转移可靠性、效率的要求，由此巨量转移(Mass Transfer)技术也应运而生。巨量转移技术要求将微米级大小的MicroLED从原生蓝宝石基板上选择性的批量转移到电路基板上，由于MicroLED尺寸非常小，而且巨量转移技术要求非常高的良率(99.9999％)、效率和转移精度(±5μm)，因此巨量转移技术也成为MicroLED显示研发过程的最大挑战，阻碍了MicroLED的发展。

转印MicroLED的办法，主要依靠粘性印章方法和转移芯片的直接物理接触，通过控制印章和芯片粘性，完成转移。虽然能够大批量的转移，但不能选择性转移。静电吸附需要在特定的带磁性MicroLED上和印章，才能实现转移工作，具有一定的局限性。激光无接触转移技术是以激光为驱动实现无接触选择性加工，并以图案化激光光斑的方式实现MicroLED阵列化和批量化的转移。由于激光工艺具有快速加工、可选择性、受影响区域局部化等独特优势，因此可以高效率地实现MicroLED阵列化和批量化的转移,有望应用于超大尺寸、高分辨率Micro LED显示制造。

但现阶段激光无接触转移技术仍然存在一定的局限性。如气体冲击-激光前向转移技术，需要烧蚀印章中牺牲层，并产生冲击波，从而实现芯片转移，但由于：1)芯片的剥离并非完全对称，影响芯片飞行轨迹；2)往往该种冲击波传播速度比芯片掉落速度快，因此会产生冲击波反弹到接收基底上，影响芯片落点的稳定性。以上两个原因直接影响芯片的转移精度。鼓泡-激光前向转移技术由于其较好的尺寸兼容性和工艺可行性受到了广泛关注，该种工艺主要通过激光与动力释放层相互作用，汽化动力释放层，并形成鼓泡推动芯片转移。该种工艺下，由于冲击波被DRL层包围，因此大大的减少了冲击波对芯片转移的影响，但该种转移过程中，激光光斑形状、激光能量不均匀、光斑分辨率、芯片与接收基底的间距仍然影响着转移精度。如转移670×670×50μm芯片，在195μm的转移间距下，仍然存在偏移，其平均值、中位数和标准差分别为61.2μm、50.0μm和46.3μm，另外，现有技术中利用磁场转移其采用磁场将激光诱导掉落的芯片磁化，并牵引滑移至目标位置实现自主定位。虽然该方法可以进一步提高精度，但无法轻易实现MicroLED在接收基板上较紧密的阵列化排布，且芯片需要一层磁化层，因此具有一定的局限性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种激光投影接近式MicroLED巨量转移转置、方法及系统，解决MicroLED巨量转移中精度低的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种激光投影接近式巨量转移装置，该装置包括支撑层、动态释放层和粘性层，其中，