微玖(苏州)光电科技有限公司张宇获国家专利权
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龙图腾网获悉微玖(苏州)光电科技有限公司申请的专利一种Micro LED矩阵大灯的制作方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119364961B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411897971.0,技术领域涉及:H10H29/01;该发明授权一种Micro LED矩阵大灯的制作方法是由张宇;黄振;朱平;王程功;郑鹏远;刘全胜;李明设计研发完成,并于2024-12-23向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种Micro LED矩阵大灯的制作方法在说明书摘要公布了:一种MicroLED矩阵大灯的制作方法,属于半导体加工工艺技术领域。其是将蓝宝石硅衬底GaN外延片‑ITO薄膜‑金属层和硅基CMOS‑金属层结构的器件进行共晶键合,再制作周期性岛状结构的Mesa台面,生长SiO2层后制备出LED出光面,然后在LED出光面的四周制备挡墙结构,最后将荧光粉和硅胶的混合物一体模压在器件表面,即完成所述的MicroLED矩阵大灯的制作。传统矩阵大灯中,相邻像素之间的光会通过荧光粉胶层侧向传导,导致大灯在使用时候,尤其是两车面对面会车时候,不能针对性关闭对应的像素,从而导致安全问题;此外,侧向传导会影响光取出,从而损失光效。本发明通过制作挡墙结构解决了上述问题。
本发明授权一种Micro LED矩阵大灯的制作方法在权利要求书中公布了:1.一种MicroLED矩阵大灯的制作方法,其步骤如下:S1:在蓝宝石硅衬底GaN外延片的P-GaN层表面使用电子束蒸发工艺蒸镀150~250nm厚的ITO薄膜,并进行退火处理,而后通过金属溅射、蒸镀或者电镀工艺制作金属层;S2:在制作了像素电路、驱动电路和接口电路的硅基CMOS表面以金属溅射、蒸镀或者电镀工艺制作金属层;S3:将步骤S1和步骤S2得到的器件以硅基CMOS在下、蓝宝石硅衬底GaN外延片在上、金属层与金属层相贴合的方式进行共晶键合;S4:将步骤S3得到的器件去除蓝宝石硅衬底,再通过研磨工艺对N-GaN层进行减薄;S5:使用CVD工艺在步骤S4得到器件的N-GaN层表面生长一层400~600nm厚的SiO2层,而后在SiO2层上旋涂光刻胶,固化后制备得到厚度为600~800nm的光刻胶薄膜;然后进行掩膜曝光,曝光后去除掩膜版再通过显影工艺将曝光或未曝光的光刻胶薄膜分解掉从而露出Mesa台面之间的SiO2层,再使用ICP工艺刻蚀掉Mesa台面之间的SiO2层,留下Mesa台面上的SiO2层作为硬掩模,最后通过ICP工艺刻蚀掉无SiO2层硬掩模的N-GaN层、量子阱层、P-GaN层至ITO薄膜表面,从而制作出分立的周期性岛状结构的Mesa台面;S6:使用CVD工艺在步骤S5得到器件的Mesa台面上及Mesa台面之间生长一层400~600nm厚的SiO2层,保护Mesa台面及其侧壁,而后在SiO2层上旋涂光刻胶,固化后制备得到厚度为600~800nm的光刻胶薄膜;然后进行掩膜曝光,曝光后去除掩膜版再通过显影工艺将曝光或未曝光的光刻胶薄膜分解掉从而露出Mesa台面之间的SiO2层,使用ICP工艺刻蚀掉Mesa台面之间的SiO2层至ITO薄膜表面,留下Mesa台面及其侧壁上的SiO2层作为硬掩模;S7:将步骤S6得到器件使用IBE工艺刻透Mesa台面之间的ITO薄膜和两层键合金属层至硅基CMOS表面,IBE工艺的刻蚀角度为10~20°,外加电压为300~500V;S8:使用CVD工艺在步骤S7得到的器件表面生长SiO2层作为电子阻挡层隔绝键合金属层和ITO薄膜,同时加厚Mesa台面及其侧壁SiO2保护层的厚度;S9:在步骤S8的器件表面旋涂光刻胶,固化后制备得到厚度为600~800nm的光刻胶薄膜;然后行掩膜曝光,曝光后去除掩膜版再通过显影工艺将曝光或未曝光的光刻胶薄膜分解掉,露出每个Mesa台面的LED出光面,LED出光面以外的区域依旧有光刻胶薄膜覆盖;再使用ICP工艺将LED出光面之上的SiO2层刻透至N-GaN层表面,而后洗去剩余的光刻胶薄膜;LED出光面的直径小于Mesa台面的直径;S10:在步骤S9得到器件表面的使用电子束蒸发工艺蒸镀200~300nm厚的ITO薄膜;S11:在步骤S10得到器件的表面旋涂正性光刻胶,固化后制备得到厚度为600~800nm的光刻胶薄膜;然后进行掩膜曝光,曝光后去除掩膜版再通过显影工艺将曝光或未曝光的光刻胶薄膜分解掉,露出Mesa台面之间的区域;而后蒸镀N极金属,再通过liftoff工艺保留Mesa台面之间的N极金属,而后洗去光刻胶,在Mesa台面之间形成N极金属网格;S12:使用CVD工艺在步骤S11得到器件的表面生长一层1800~2200nm厚的SiO2层,而后通过CMP工艺将SiO2层表面磨平,磨平后的SiO2层的厚度为1200~1600nm;S13:在空白硅片的底部表面通过CVD工艺整面蒸镀SiO2层,厚度为10~30nm;S14:将步骤S12和步骤S13得到器件表面的SiO2层进行plasma活化处理,再进行水洗,使SiO2层的表面产生OH键,而后将两个器件的SiO2层相贴合后对准压合,进行非金属键合;S15:将硅片的背面通过CMP工艺减薄至Mesa台面直径的13~23;S16:在步骤S15得到器件的表面旋涂光刻胶,固化后制备得到厚度为600~800nm的光刻胶薄膜;然后进行掩膜曝光,曝光后去除掩膜版再通过显影工艺将曝光或未曝光的光刻胶薄膜分解掉,露出Mesa台面之上的硅片,而后通过ICP工艺刻蚀硅片,刻透无光刻胶薄膜掩膜的硅片至ITO薄膜表面蒸镀的SiO2层,保留的SiO2层的厚度为100~200nm,而后洗去光刻胶薄膜,在LED出光面上得到挡墙结构;S17:通过Molding工艺,将荧光粉或KSF粉灯和硅胶的混合物一体模压在步骤S16得到器件的表面,而后在8~15kN、120~140摄氏度、真空条件下处理8~15分钟,从而完成所述的MicroLED矩阵大灯的制作。
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