影响LED外延层晶体质量的前提下，提高了倒装LED芯片的发光亮度和轴向发光亮度。
[0029]其中，所述第二微透镜结构与第一微透镜结构以衬底10为中心对称分布，即第二微透镜结构的中心与第一微透镜结构的中心的连线垂直于衬底10，可进一步提高倒装LED芯片的发光亮度。
[0030]以下结合附图1?9对本实用新型提出的用于倒装LED芯片的双面图形化衬底制作方法作进一步详细说明。
[0031]如图1所不，提供一平坦的衬底10，所述衬底10包括相对的第一表面1a和第二表面10b。所述衬底10优选为蓝宝石衬底，当然，根据具体需要，所述衬底10还可以是其他类型衬底，例如碳化硅衬底。
[0032]如图2所不，在所述衬底10的第一表面1a上形成第一光刻胶层11。
[0033]如图3所示，通过曝光和显影工艺制作出第一图形化光刻胶12，所述第一图形化光刻胶12由若干圆柱形光刻胶台组成，每个圆柱形光刻胶台平行于衬底10的第一表面1a和第二表面1b方向的截面为圆形，垂直于衬底10的第一表面1a和第二表面1b方向的截面为方形。
[0034]如图4所示，对所述第一图形化光刻胶12进行烘烤形成第一掩膜层13，本实施例中，使圆柱形光刻胶台成为球冠状光刻胶。可知，圆柱形光刻胶台在高于光刻胶的玻璃软化温度下，例如在温度为120°C?250°C的范围内，由于表面张力的作用成为球冠状光刻胶。所述球冠状光刻胶是指半球型或半椭球型结构，即，球冠状光刻胶平行于衬底10的第一表面和第二表面方向截面为圆形，垂直于衬底10的第一表面和第二表面方向截面为半圆形或半椭圆形。
[0035]如图5所示，以所述第一掩膜层13为掩膜，通过刻蚀工艺在衬底10的第一表面1a上形成阵列排布的第一微透镜结构14。本实施例中，以球冠状光刻胶为掩膜，执行感应耦合等离子体刻蚀工艺，直至所述球冠状光刻胶被完全刻蚀掉，从而在衬底10的第一表面1a上形成多个第一微透镜结构。所述第一微透镜结构是指具有聚光作用的半球型或半椭球型结构。
[0036]如图6所示，在所述衬底10的第二表面1b上形成第二光刻胶层21。
[0037]如图7所示，对所述第二光刻胶层21进行无掩膜曝光，即，不需要掩膜板，而是直接利用平行光束照射衬底10的第一表面10a，由于与第一微透镜结构对应的位置处光束能量较小，而其他位置的光束能量较大，具体地说，光在介质中通过时，光能由于吸收是要衰减的，衰减量与吸收系数及介质长度有关，平行光束初始时各处能量一样，由于经过了不同的介质路程，剩余的光能就有所区别，本实用新型中对应第一微透镜结构处的光被吸收完了，而其余位置的光则可使光刻胶发生反应，故，可通过控制曝光能量使得第二表面1b上与第一微透镜结构相对的位置的光刻胶未被曝光，而其他位置的光刻胶的则被曝光，可根据第一微透镜结构的尺寸以及第二光刻胶层21的厚度相应调整曝光能量。
[0038]继续参考图7，通过显影工艺在衬底10的第二表面1b上形成第二图形化光刻胶22。具体地说，经过显影工艺后，与第一微透镜结构对应位置的光刻胶将保留在原处，其他位置的光刻胶感光后被显影液溶解去除。本实施例中，所述图形化光刻胶22为圆柱形或接近圆柱形光刻胶台。
[0039]如图8所示，对所述第二图形化光刻胶22进行烘烤形成第二掩膜层23。本实施例中，与第一掩膜层13的烘烤过程类似，使圆柱形光刻胶台成为球冠状光刻胶，同样，圆柱形光刻胶台在高于光刻胶的玻璃软化温度下，由于表面张力的作用成为球冠状光刻胶。
[0040]如图9所示，以所述第二掩膜层23为掩膜，通过刻蚀工艺在衬底10的第二表面1b上形成阵列排布的第二微透镜结构24。具体地说，以所述第二掩膜层23为掩膜，执行感应耦合等离子体刻蚀工艺，直至所述第二掩膜层23被完全刻蚀掉，从而在衬底10的第二表面1b上形成多个第二微透镜结构。所述第二微透镜结构为半球型或半椭球型结构。第二微透镜结构与第一微透镜结构以衬底为中心对称分布，即，第二微透镜结构的中心与第一微透镜结构的中心的连线垂直于衬底。
[0041]可以理解的是，若第二图形化光刻胶是接近圆柱形光刻胶台的形状，通过烘烤之后形成接近球冠状的第二掩膜层，经过刻蚀后亦可形成阵列排布的第二微透镜结构。实际上，本实用新型并不限定第二图形化光刻胶以及第二掩膜层的形状，只要第二图形化光刻胶经过烘烤以及刻蚀可在衬底第二表面上得到阵列排布的第二微透镜结构即可。
[0042]本实用新型所提供的LED衬底结构的制作方法首先通过常规工艺在衬底的第一表面上制作出第一微透镜结构，后续再结合衬底第一表面上的第一微透镜结构的特点，实现光刻自对准工艺，从而在无需掩膜板和对位的前提下，实现衬底第二表面上掩膜层的制作，最后再通过刻蚀工艺实现衬底第二表面的图形化，以在衬底第二表面上形成第二微透镜结构，完成本实用新型LED衬底结构的制作，工艺简单、可操作性强，适于大规模商业化生产，符合倒装LED芯片未来发展之路。
[0043]虽然已经通过示例性实施例对本实用新型进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例性实施例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
【主权项】
1.一种用于倒装LED芯片的双面图形化衬底，其特征在于，包括: 具有相对的第一表面和第二表面的衬底； 形成于所述第一表面上的阵列排布的第一微透镜结构；以及 形成于所述第二表面上的阵列排布的第二微透镜结构； 其中，所述第一微透镜结构和第二微透镜结构关于所述衬底对称分布。
2.如权利要求1所述的用于倒装LED芯片的双面图形化衬底，其特征在于，所述衬底为蓝宝石衬底或碳化硅衬底。
3.如权利要求1所述的用于倒装LED芯片的双面图形化衬底，其特征在于，所述第一微透镜结构和第二微透镜结构的形状和尺寸相同。
4.如权利要求3所述的用于倒装LED芯片的双面图形化衬底，其特征在于，所述第一微透镜结构和第二微透镜结构均为半球型或半椭球型结构。
【专利摘要】本实用新型提供一种用于倒装LED芯片的双面图形化衬底，通过在衬底两个相对的表面上设置具有聚光作用的微透镜阵列，以使所述LED衬底结构具有聚光作用，从而在不影响LED外延层晶体质量的前提下，提高倒装LED芯片的发光亮度。
【IPC分类】H01L33-00, H01L33-22
【公开号】CN204332997
【申请号】CN201420869612
【发明人】张昊翔, 丁海生, 李东昇, 江忠永
【申请人】杭州士兰微电子股份有限公司, 杭州士兰明芯科技有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月31日