一種納米軟膜光刻制備微納pss的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及忍片制造領(lǐng)域，特別設(shè)及一種納米軟膜光刻制備微納PSS的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光二極管(LED)是一種電光轉(zhuǎn)換、高效節(jié)能、綠色環(huán)保、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在交通指 示、戶內(nèi)外全色顯示、液晶電視背光源等方面有著廣泛的應(yīng)用，尤其是用LED可W實(shí)現(xiàn)半 導(dǎo)體固態(tài)照明，其有望成為新一代光源進(jìn)入千家萬戶，引起人類照明史上的革命，其中藍(lán)寶 石襯底生長氮化嫁外延的藍(lán)光LED忍片上涂敷黃光巧光粉，藍(lán)光激發(fā)巧光粉發(fā)出黃光，藍(lán) 光與黃光混合得到白光，從而用藍(lán)光LED得到白光。氮化嫁襯底材料常見有二種，即藍(lán)寶 石和碳化娃，碳化娃機(jī)械加工性能差，價(jià)格昂貴W及專利方面的問題使其應(yīng)用得到限制，因 此當(dāng)前用于氮化嫁外延生長的襯底主要是藍(lán)寶石，氮化嫁外延層與藍(lán)寶石的晶格失配度相 當(dāng)大，殘余內(nèi)應(yīng)力較大，所W在藍(lán)寶石上生長氮化嫁容易造成大量的缺陷，而運(yùn)些缺陷大大 降低發(fā)光器件發(fā)光效率；同時(shí)GaN與空氣間存在較大的折射率的差異，光出射角度較小， 很大部分被全反射回到LED忍片內(nèi)部，降低了光的提取效率，增加散熱難度，影響LED器 件的可靠性。采用納米級(jí)PPS襯底技術(shù)可大大降低氮化物材料的位錯(cuò)的密度，緩和外延生 長時(shí)產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力，提高內(nèi)量子效率，光提取效率大大改善。
[0003] 微納PSS的制備，包括均膠、曝光、顯影、刻蝕等步驟，而傳統(tǒng)的制備方法其存在著 W下幾個(gè)缺點(diǎn):在進(jìn)行曝光時(shí)需要用到納米壓印的方法，此方法需要將軟膜與膠深度接觸， 而軟膜一般采用樹脂材質(zhì)的，因此會(huì)導(dǎo)致膠對(duì)軟膜造成污染，同時(shí)也降低了軟膜的使用壽 命，而且傳統(tǒng)的光刻制備方法，對(duì)于曝光的時(shí)間、能量等參數(shù)方面的控制也不是很好，因此 需要進(jìn)行步進(jìn)式曝光，從而導(dǎo)致曝光的時(shí)間比較長，工作效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種納米軟膜光刻制備微納PSS的方法，能夠提 高軟膜的使用壽命，同時(shí)也能提高工作效率。
[000引為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種納米軟膜光刻制備微納PSS的方 法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于:包括下述步驟： a) 均膠:首先，取一藍(lán)寶石襯底，在藍(lán)寶石襯底基層上均勻涂上一層光刻膠，光刻膠的 厚度在0.9um-l.lum之間； b) 曝光:然后，將藍(lán)寶石襯底移至軟膜的下方，所述軟膜包括一軟膜主體，該軟膜主體 呈長方體狀，在軟膜主體的長軸方向的一側(cè)設(shè)置有梳齒組;所述梳齒組由若干并列等距分 布的梳齒共同構(gòu)成，在相鄰的兩個(gè)梳齒所形成的凹槽的內(nèi)壁上還設(shè)置有高反射金屬層，將 軟膜與藍(lán)寶石襯底微接觸，即軟膜與光刻膠之間的距離控制在200nm-500nm之間，并進(jìn)行曝 光處理，采用紫外線進(jìn)行曝光，曝光的時(shí)間為5-lOs，曝光能量為lOOmJ/cm 2; C)顯影:曝光后的藍(lán)寶石襯底從軟膜下方移開，并用顯影液顯影，利用顯影液與曝光部 分的光刻膠反應(yīng)，去掉被曝光的光刻膠，留下未曝光部分，實(shí)現(xiàn)圖形轉(zhuǎn)移； d)刻蝕:對(duì)光刻膠未曝光部分進(jìn)行ICP刻蝕處理，刻蝕功率，刻蝕的時(shí)間為，從而制備出 微納PSS。
[0006] 進(jìn)一步的，所述步驟a中，光刻膠采用正膠或負(fù)膠中的任意一種。
[0007] 進(jìn)一步的，所述步驟b中，軟膜上的高反射金屬層覆蓋住相鄰兩個(gè)梳齒所形成的凹 槽。
[0008] 進(jìn)一步的，所述步驟b中，軟膜的制備工藝為:首先，用Si或SiC基板制備硬膜，然后 根據(jù)制備的硬膜利用樹脂注塑成型制備出軟膜半成品，在軟膜半成品上鍛一層厚度在 15化mW上的高反射率金屬膜，然后采用干法ICP刻蝕去除需曝光處的金屬膜，從而形成所 需的軟膜。
[0009] 進(jìn)一步的，所述軟膜制備時(shí)，采用電子束蒸鍛或磁控瓣射法鍛金屬膜，鍛膜速率為 5A/S，干法ICP刻蝕的刻蝕速率10A/S。
[0010] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明工藝進(jìn)行制備時(shí)，利用本發(fā)明中的軟膜中通過在相鄰 的梳齒所形成的凹槽的內(nèi)壁增設(shè)高反射金屬層，在進(jìn)行曝光處理時(shí)，光在進(jìn)過軟膜時(shí)，部分 光會(huì)被高反射金屬層所阻擋，即可形成被曝光區(qū)域未曝光區(qū)，無需軟膜與膠深入接觸，提高 了軟膜的使用壽命。
[0011] 通過將高反射金屬層覆蓋住相鄰兩個(gè)梳齒所形成的凹槽的設(shè)計(jì)，避免光在到達(dá)膠 之間從梳齒的側(cè)壁射出的情況，將光完全局限于圖形內(nèi)，有效的提高圖形分辨率。
[0012] 另外，在曝光處理時(shí)，采用紫外線進(jìn)行曝光，紫外線的波長較小，分辨率較高，并通 過對(duì)曝光的時(shí)間與能量進(jìn)行很好的控制，只需一次曝光就可W，大大提高了工作效率。
[0013] 與傳統(tǒng)的光刻制備PSS方法相比，本發(fā)明的制備方法無需使用步進(jìn)式曝光，整個(gè)晶 片一次成型，因此工作效率高，精度高，且成本比較低，適用于大尺寸PSS的制備。
【附圖說明】
[0014] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[001引圖1-圖7為本發(fā)明的納米軟膜光刻制備微納PSS的方法的示意圖。
[0016] 圖8-圖11為軟膜的制備流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面的實(shí)施例可W使本專業(yè)的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但并不因此將本發(fā) 明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[001引實(shí)施例1 本發(fā)明中的納米軟膜光刻制備微納PSS的方法，通過下述步驟實(shí)現(xiàn)： 第一步，均膠:首先，取一藍(lán)寶石襯底5,如圖1所示，在藍(lán)寶石襯底5的基層上均勻涂上 一層光刻膠4,如圖2所示，光刻膠的厚度為Ium之間，在本步驟中，光刻膠可W采用正膠，也 可W選用負(fù)膠，本實(shí)施例W正膠為例進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0019]第二步，曝光:將藍(lán)寶石襯底移至軟膜的下方，如圖3所示，軟膜包括一軟膜主體1， 該軟膜主體1呈長方體狀，在軟膜主體1的長軸方向的一側(cè)設(shè)置有梳齒組，梳齒組由若干并 列等距分布的梳齒2共同構(gòu)成，在相鄰的兩個(gè)梳齒2所形成的凹槽的內(nèi)壁上還設(shè)置有高反射 金屬層3,將軟膜與藍(lán)寶石襯底微接觸，軟膜與光刻膠之間的距離為200nm，并采用紫外線進(jìn) 行曝光處理，如圖4所示，曝光的時(shí)間為5s，曝光能量為lOOmJ