一种纳米软膜光刻制备微纳pss的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及忍片制造领域，特别设及一种纳米软膜光刻制备微纳PSS的方法。
【背景技术】
[0002] 发光二极管(LED)是一种电光转换、高效节能、绿色环保、寿命长等优点，在交通指 示、户内外全色显示、液晶电视背光源等方面有着广泛的应用，尤其是用LED可W实现半 导体固态照明，其有望成为新一代光源进入千家万户，引起人类照明史上的革命，其中蓝宝 石衬底生长氮化嫁外延的蓝光LED忍片上涂敷黄光巧光粉，蓝光激发巧光粉发出黄光，蓝 光与黄光混合得到白光，从而用蓝光LED得到白光。氮化嫁衬底材料常见有二种，即蓝宝 石和碳化娃，碳化娃机械加工性能差，价格昂贵W及专利方面的问题使其应用得到限制，因 此当前用于氮化嫁外延生长的衬底主要是蓝宝石，氮化嫁外延层与蓝宝石的晶格失配度相 当大，残余内应力较大，所W在蓝宝石上生长氮化嫁容易造成大量的缺陷，而运些缺陷大大 降低发光器件发光效率；同时GaN与空气间存在较大的折射率的差异，光出射角度较小， 很大部分被全反射回到LED忍片内部，降低了光的提取效率，增加散热难度，影响LED器 件的可靠性。采用纳米级PPS衬底技术可大大降低氮化物材料的位错的密度，缓和外延生 长时产生的残余内应力，提高内量子效率，光提取效率大大改善。
[0003] 微纳PSS的制备，包括均胶、曝光、显影、刻蚀等步骤，而传统的制备方法其存在着 W下几个缺点:在进行曝光时需要用到纳米压印的方法，此方法需要将软膜与胶深度接触， 而软膜一般采用树脂材质的，因此会导致胶对软膜造成污染，同时也降低了软膜的使用寿 命，而且传统的光刻制备方法，对于曝光的时间、能量等参数方面的控制也不是很好，因此 需要进行步进式曝光，从而导致曝光的时间比较长，工作效率低。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种纳米软膜光刻制备微纳PSS的方法，能够提 高软膜的使用寿命，同时也能提高工作效率。
[000引为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:一种纳米软膜光刻制备微纳PSS的方 法，其创新点在于:包括下述步骤： a) 均胶:首先，取一蓝宝石衬底，在蓝宝石衬底基层上均匀涂上一层光刻胶，光刻胶的 厚度在0.9um-l.lum之间； b) 曝光:然后，将蓝宝石衬底移至软膜的下方，所述软膜包括一软膜主体，该软膜主体 呈长方体状，在软膜主体的长轴方向的一侧设置有梳齿组;所述梳齿组由若干并列等距分 布的梳齿共同构成，在相邻的两个梳齿所形成的凹槽的内壁上还设置有高反射金属层，将 软膜与蓝宝石衬底微接触，即软膜与光刻胶之间的距离控制在200nm-500nm之间，并进行曝 光处理，采用紫外线进行曝光，曝光的时间为5-lOs，曝光能量为lOOmJ/cm 2; C)显影:曝光后的蓝宝石衬底从软膜下方移开，并用显影液显影，利用显影液与曝光部 分的光刻胶反应，去掉被曝光的光刻胶，留下未曝光部分，实现图形转移； d)刻蚀:对光刻胶未曝光部分进行ICP刻蚀处理，刻蚀功率，刻蚀的时间为，从而制备出 微纳PSS。
[0006] 进一步的，所述步骤a中，光刻胶采用正胶或负胶中的任意一种。
[0007] 进一步的，所述步骤b中，软膜上的高反射金属层覆盖住相邻两个梳齿所形成的凹 槽。
[0008] 进一步的，所述步骤b中，软膜的制备工艺为:首先，用Si或SiC基板制备硬膜，然后 根据制备的硬膜利用树脂注塑成型制备出软膜半成品，在软膜半成品上锻一层厚度在 15化mW上的高反射率金属膜，然后采用干法ICP刻蚀去除需曝光处的金属膜，从而形成所 需的软膜。
[0009] 进一步的，所述软膜制备时，采用电子束蒸锻或磁控瓣射法锻金属膜，锻膜速率为 5A/S，干法ICP刻蚀的刻蚀速率10A/S。
[0010] 本发明的优点在于:本发明工艺进行制备时，利用本发明中的软膜中通过在相邻 的梳齿所形成的凹槽的内壁增设高反射金属层，在进行曝光处理时，光在进过软膜时，部分 光会被高反射金属层所阻挡，即可形成被曝光区域未曝光区，无需软膜与胶深入接触，提高 了软膜的使用寿命。
[0011] 通过将高反射金属层覆盖住相邻两个梳齿所形成的凹槽的设计，避免光在到达胶 之间从梳齿的侧壁射出的情况，将光完全局限于图形内，有效的提高图形分辨率。
[0012] 另外，在曝光处理时，采用紫外线进行曝光，紫外线的波长较小，分辨率较高，并通 过对曝光的时间与能量进行很好的控制，只需一次曝光就可W，大大提高了工作效率。
[0013] 与传统的光刻制备PSS方法相比，本发明的制备方法无需使用步进式曝光，整个晶 片一次成型，因此工作效率高，精度高，且成本比较低，适用于大尺寸PSS的制备。
【附图说明】
[0014] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[001引图1-图7为本发明的纳米软膜光刻制备微纳PSS的方法的示意图。
[0016] 图8-图11为软膜的制备流程图。
【具体实施方式】
[0017] 下面的实施例可W使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发 明限制在所述的实施例范围之中。
[001引实施例1 本发明中的纳米软膜光刻制备微纳PSS的方法，通过下述步骤实现： 第一步，均胶:首先，取一蓝宝石衬底5,如图1所示，在蓝宝石衬底5的基层上均匀涂上 一层光刻胶4,如图2所示，光刻胶的厚度为Ium之间，在本步骤中，光刻胶可W采用正胶，也 可W选用负胶，本实施例W正胶为例进行进一步的说明。
[0019]第二步，曝光:将蓝宝石衬底移至软膜的下方，如图3所示，软膜包括一软膜主体1， 该软膜主体1呈长方体状，在软膜主体1的长轴方向的一侧设置有梳齿组，梳齿组由若干并 列等距分布的梳齿2共同构成，在相邻的两个梳齿2所形成的凹槽的内壁上还设置有高反射 金属层3,将软膜与蓝宝石衬底微接触，软膜与光刻胶之间的距离为200nm，并采用紫外线进 行曝光处理，如图4所示，曝光的时间为5s，曝光能量为lOOmJ