The invention relates to semiconductor manufacturing, in particular to a patterned sapphire substrate preparation method. The preparation method comprises the following steps: (a) coating a sapphire substrate to form an etching resistant coating; (b) coating a silicon-containing photoresist layer on the surface of the etching resistant coating to form a silicon-containing photoresist layer and forming a mask pattern; (c) etching the etching resistant coating under the protection of a silicon-containing photoresist layer and transferring the mask pattern to the etching resistant coating. (d) removal of silicon-containing photoresist; (e) etching of etching resistant coating and sapphire substrate to obtain the graphical sapphire substrate. The invention uses ultra-thin silicon-containing photoresist combined with an etching-resistant coating, which not only has high etching resistance, but also ensures high resolution and yield requirements through contact exposure, and effectively controls the cost of equipment.
【技术实现步骤摘要】
一种图形化蓝宝石衬底的制备方法
本专利技术涉及半导体制造,尤其是涉及一种图形化蓝宝石衬底的制备方法。
技术介绍
蓝宝石衬底因具有机械性能和化学稳定性好、不吸收可见光、制造技术相对成熟等优点,是LED最为理想的衬底材料。图形化蓝宝石衬底(PatternedSapphireSubstrate,简称PSS),是以腐蚀或刻蚀的方式,在蓝宝石基板表面制作出具有特定规则的微结构图案,以有效增加LED的光输出功率及发光效率。目前主流的PSS衬底图形为底边直径约2um,间隔约1um,高度约为1.5-1.8um的圆锥体。为保证微米结构图形的分辨率与工艺良率,PSS制造工艺中普遍采用复杂的步进投影式曝光方法,需要预设曝光区域、镜头焦面及投影比例,进行分区投影曝光。该工艺对光刻胶的耐刻蚀性等性能要求很高,大多数光刻胶达不到要求,无法兼顾分辨率和耐刻蚀性能。现有技术中,有在蓝宝石衬底上逐步沉积二氧化硅膜和ITO等,通过高温退火或化学反应,在表面形成颗粒,然后通过刻蚀形成PSS衬底,但这种方法难以保证生产过程中的分布均匀性,并且周期性重复性差,基本无法实现工业化生产。也有采用多次刻蚀的方法对PSS衬底性能及刻蚀工艺进行改善,但至少要进行3次以上的刻蚀工艺步骤,大大增加了工艺复杂度和生产成本。另外,现有技术中,也有尝试纳米压印法和全息曝光法来实现蓝宝石衬底的图形化,纳米压印是接触式,对纳米模板与衬底平行度有极苛刻的要求,其脱模、排气及母版的污染均会使得量产的良率很难以控制;而全息曝光法,其高斯型光斑均匀性以及环境振荡对图形品质的严重影响,使其难以保证产品的良率及批次稳定性。有鉴于此, ...
【技术保护点】
1.一种图形化蓝宝石衬底的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(a)在蓝宝石衬底表面涂覆形成耐刻蚀涂层;(b)在耐刻蚀涂层表面涂覆含硅光刻胶形成含硅光刻胶层,光刻形成掩膜图形;(c)在含硅光刻胶层的保护下刻蚀耐刻蚀涂层,将掩膜图形转移至耐刻蚀涂层;(d)去除含硅光刻胶;(e)刻蚀耐刻蚀涂层和蓝宝石衬底,得到所述图形化蓝宝石衬底。
【技术特征摘要】
1.一种图形化蓝宝石衬底的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(a)在蓝宝石衬底表面涂覆形成耐刻蚀涂层;(b)在耐刻蚀涂层表面涂覆含硅光刻胶形成含硅光刻胶层,光刻形成掩膜图形;(c)在含硅光刻胶层的保护下刻蚀耐刻蚀涂层,将掩膜图形转移至耐刻蚀涂层;(d)去除含硅光刻胶;(e)刻蚀耐刻蚀涂层和蓝宝石衬底,得到所述图形化蓝宝石衬底。2.根据权利要求1所述的图形化蓝宝石衬底的制备方法,其特征在于,所述含硅光刻胶的硅含量为30%-45%;优选的,所述含硅光刻胶的硅含量为40%-42%。3.根据权利要求1所述的图形化蓝宝石衬底的制备方法,其特征在于,所述耐刻蚀涂层的材料为有机耐刻蚀材料;优选的,将有机耐刻蚀材料涂覆于蓝宝石衬底表面,加热固化形成所述耐刻蚀涂层;优选的,所述有机耐刻蚀材料包括热固性树脂;更优选的,所述有机耐刻蚀材料还包括固化剂。4.根据权利要求1所述的图形化蓝宝石衬底的制备方法,其特征在于,所述光刻胶层的厚度为50-500nm。5.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙逊运,周元基,于凯,
申请(专利权)人:潍坊星泰克微电子材料有限公司,
类型:发明
国别省市:山东,37
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