3175 PPI AlGaInP基红光Micro-LED及其CMOS驱动背板的凸点制备与键合

为了进一步推动微发光二极管(micro light emitting diode, Micro-LED)显示技术的发展进程,本文提出并优化了一种将红光Micro-LED芯片转移至互补金属氧化物(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)驱动背板上并与之键合的方案.首先,将制备好阴阳电极的红光Micro-LED芯片由GaAs衬底通过苯并环丁烯(benzocyclobutene, BCB)胶转移至蓝宝石衬底,避免了GaAs衬底对红光的吸收,并提高了衬底的硬度.接着,在转移衬底后的红光Micro-LED芯片上制备铟凸点.在进行CMOS芯片表面绝缘层的刻蚀工艺时,针对不同厚度的绝缘层采用了不同的处理方法.在刻蚀较厚绝缘层时,通过增加额外的电感耦合等离子体(inductively coupled plasma, ICP)刻蚀步骤来替代氧等离子体清洗,解决了光刻存在的残胶问题以及氧等离子体清洗导致的孔径变大问题.最后,我们在0.7英寸(1 in=2.54 cm)的CMOS芯片上制备好2.23μm高的金属凸点并将其与带有铟凸点的红光Micro-LED芯片键合,成功制备了像素周期为8μm、分辨率为1920×1080、像素密度为3175 ppi的Micro-LED显示样机,通过CMOS芯片驱动Micro-LED芯片可显示指定图案.该工作对于高像素密度、高分辨率的CMOS驱动背板凸点制备及键合工艺,以及红光Micro-LED显示器的制备有着重要的参考价值,对推动Micro-LED实用化作出了贡献.