基板的制造方法及使用其的发光元件的制造方法技术

本发明专利技术使用如下树脂组合物来提供表面雕刻有曲面状图案的基板的制造方法，所述树脂组合物能够将抗蚀剂图案形成为曲面状，即使在成为高温的高输出功率干法刻蚀处理中也不产生抗蚀剂灼烧、碳化，能够提供具有良好的刻蚀选择比和刻蚀后的除去性的固化膜。本发明专利技术为经图案加工的基板的制造方法，所述制造方法包括：在基板上设置包含以下成分的树脂组合物的被膜的工序，所述成分为：(A)选自以下组中的碱溶性树脂，所述组由聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺前体、聚酰胺酰亚胺前体、聚苯并噁唑、聚苯并噁唑前体、上述树脂中的至少两种以上的共聚物、及上述树脂中的至少一种与其他结构单元的共聚物组成，(B)光产酸剂，以及(C)选自由环氧化合物及氧杂环丁烷化合物组成的组中的至少一种化合物；形成被膜的图案的工序；以被膜的图案作为掩模，利用刻蚀对基板进行图案加工的工序；以及将树脂组合物的被膜除去的工序。

Manufacturing method of substrate and manufacturing method of luminous element using the same

The invention uses the following resin composition to provide a method for the manufacture of a substrate with a surface pattern carved on the surface. The resin composition can form an anticorrosive pattern into a curved surface. Even in the high temperature high output power dry etching treatment, it does not produce an anticorrosive burning and carbonization, and can provide good engraving. The ratio of etching selectivity to the cured film after etching is removed. The invention is a manufacturing method of a patterned substrate, which includes a process of setting a film of a resin composition containing the following components on a substrate: (A) a alkali soluble resin selected from the following group, which is composed of polyimide, polyamimimide, polyimide precursors and polyamides. Imide precursors, polyphenylene oxazole, polyphenylene oxazole precursors, at least two or more copolymers in the aforementioned resin, and at least one of the copolymers of the above resins, (B) light producing acids, and (C) at least one combination of free epoxides and oxo butane compounds. The process of forming the pattern of the membrane; the process of using the patterned pattern as a mask and the etching of the substrate for the pattern processing; and the process of removing the membrane of the resin composition.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基板的制造方法及使用其的发光元件的制造方法
本专利技术涉及使用特定树脂组合物的基板的制造方法以及发光元件的制造方法。
技术介绍
发光二极管(LED：LightEmittingDiodes)是利用半导体的特性，将电能转换为光能的一种元件。LED由于能量转换效率良好、寿命长，因此在各种照明器件、照明(illumination)、显示器等电子设备用途中正逐渐普及。因此，近年来，要求LED中使用的发光元件进一步高亮度化。这样的在LED中使用的发光元件具有在基板上依次形成有n型GaN层等n型半导体层、InGaN层等发光层及p型GaN层等p型半导体层的结构，成为通过从n型半导体层注入的电子与从p型半导体层注入的空穴在发光层进行再结合从而产生光的结构。这样结构的发光元件中，已知下述技术：利用将GaN系半导体整齐地排列于基底基板的结晶面上而进行晶体生长的外延生长法，从而在基板的结晶上形成GaN系半导体层。作为晶体生长用基板，多使用具有机械特性、热特性、化学稳定性、透光性优异这样特性的单晶蓝宝石基板。但是，在单晶蓝宝石基板上使GaN层进行晶体生长时，由于蓝宝石的晶格常数与GaN的晶格常数之间存在差异，因此具有在生长时GaN结晶的排列紊乱而产生缺陷这样的问题。另外，由于蓝宝石基板的折射率与GaN系半导体层的折射率存在差异，因此发光层中产生的光会在蓝宝石-GaN系半导体的层界面处发生全反射，具有光被封闭于GaN系半导体层中这样的问题。由于这些问题，使得取出至外部的光减少成为一个课题。作为用于提高来自发光层的光取出效率的方法，已知下述方法：在蓝宝石基板上形成抗蚀剂图案，将其作为掩模，对蓝宝石基板进行干法刻蚀，由此在蓝宝石基板表面形成凸图案(例如，参见专利文献1～3)。通过凸图案的形成，在形成GaN系半导体层时，晶体的错位沿着凸图案发展，因此与使用平滑的蓝宝石基板的情况相比，GaN层的缺陷减少。另外，通过使发光层中产生的光进行散射、衍射，从而能够抑制层界面处的全反射。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3595277号公报专利文献2：日本特开2011-91374号公报专利文献3：日本特开2014-191002号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，对于专利文献1中记载的抗蚀剂而言，若为了缩短工艺而以高输出功率进行干法刻蚀，则具有下述问题，即，因为基板的温度上升而产生抗蚀剂灼烧、碳化，所以得不到期望的蓝宝石图案。对于专利文献2中记载的抗蚀剂而言，提出了抑制抗蚀剂灼烧、碳化的工艺，但由于在光刻工序后必须追加一边进行热处理一边进行UV固化、进而进行烘烤的工序，因此具有工艺的缩短化不充分这样的问题。对于专利文献3中记载的抗蚀剂而言，抗蚀剂图案成为矩形形状，干法刻蚀后形成的蓝宝石图案也成为同样的矩形形状，因此具有在平面部分不能获得充分的光散射效应、光取出效率的提高不充分这样的问题。本专利技术的目的在于提供经图案加工的基板的制造方法，所述制造方法使用即使在100℃～300℃的高温下的高输出功率干法刻蚀处理中也不易发生抗蚀剂灼烧或碳化、可提供具有良好的刻蚀选择比和刻蚀后的除去性的固化膜的树脂组合物，结果能够在表面得到截面为曲面状的图案。用于解决课题的手段为解决上述课题，本专利技术提供基板的制造方法，所述基板是经图案加工的基板，所述制造方法包括：在基板上设置包含以下成分的树脂组合物的被膜的工序，所述成分为：(A)选自以下组中的碱溶性树脂，所述组由聚酰亚胺(a-1)、聚酰胺酰亚胺(a-2)、聚酰亚胺前体(a-3)、聚酰胺酰亚胺前体(a-4)、聚苯并噁唑(a-5)、聚苯并噁唑前体(a-6)、(a-1)～(a-6)中的至少两种以上的共聚物、及(a-1)～(a-6)中的至少一种与其他结构单元的共聚物组成，(B)光产酸剂，以及(C)选自由环氧化合物及氧杂环丁烷化合物组成的组中的至少一种化合物；形成被膜的图案的工序；以被膜的图案作为掩模，利用刻蚀对基板进行图案加工的工序；以及将树脂组合物的被膜除去的工序。专利技术的效果本专利技术的基板的制造方法使用下述正型感光性树脂组合物，可得到表面雕刻有良好的曲面图案的基板，所述正型感光性树脂组合物能够将光致抗蚀剂图案控制为曲面状，即使在100℃～300℃的热处理中也不产生抗蚀剂灼烧、碳化，并且可得到耐热性优异的固化图案。附图说明[图1]为由本专利技术的树脂组合物得到的被膜的图案的截面照片。具体实施方式本专利技术的制造方法中使用的树脂组合物是在用于解决课题的手段部分中所说明的树脂组合物。所述树脂组合物为感光性的，通过对树脂组合物的被膜进行图案曝光并进行显影，从而得到被膜的图案。进而进行加热，由此得到固化的图案。以下对本专利技术的树脂组合物的各成分详细地进行说明。需要说明的是，下述内容只是例举，本专利技术不受下述内容的任何限定。<碱溶性树脂(A)>碱溶性树脂优选为能够以0.1质量％以上的浓度溶解于2.38质量％浓度的氢氧化四铵水溶液中的树脂。碱溶性树脂(A)选自由聚酰亚胺(a-1)、聚酰胺酰亚胺(a-2)聚酰亚胺前体(a-3)、聚酰胺酰亚胺前体(a-4)、聚苯并噁唑(a-5)、聚苯并噁唑前体(a-6)、(a-1)～(a-6)中的至少两种以上的共聚物、及(a-1)～(a-6)中的至少一种与其他结构单元的共聚物组成的组。此处所谓的共聚物，包括进行共聚的各结构单元以嵌段、无规、交替方式进行连接而得到的全部物质。为(a-1)～(a-6)中的至少一种与其他结构单元的共聚物的情况下，(a-1)～(a-6)结构单元之和为全部树脂的60质量％以上。聚酰亚胺(a-1)、聚酰胺酰亚胺(a-2)及聚苯并噁唑(a-5)分别依次为通过热处理等使聚酰亚胺前体(a-3)、聚酰胺酰亚胺前体(a-4)及聚苯并噁唑前体(a-6)在分子内进行闭环反应而得到的。聚酰亚胺前体(a-3)例如为使二胺与四羧酸或其衍生物进行反应而得到的聚合物。聚酰胺酰亚胺前体(a-4)例如为使二胺与三羧酸或其衍生物进行反应而得到的聚合物。聚苯并噁唑前体(a-6)例如为使具有羟基的二胺与二羧酸或其衍生物反应而得到的聚合物。作为二胺的优选具体例，可举出双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)砜、双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)亚甲基、双(3-氨基-4-羟基苯基)醚、双(3-氨基-4-羟基)联苯、双(3-氨基-4-羟基苯基)芴、双(4-氨基-3-羟基苯基)六氟丙烷、双(4-氨基-3-羟基苯基)砜、双(4-氨基-3-羟基苯基)丙烷、双(4-氨基-3-羟基苯基)亚甲基、双(4-氨基-3-羟基苯基)醚、双(4-氨基-3-羟基)联苯、双(4-氨基-3-羟基苯基)芴这样的具有羟基的二胺，3，5-二氨基苯甲酸、3-羧基-4，4’-二氨基二苯基醚等含有羧基的二胺，3-磺酸-4，4’-二氨基二苯基醚等含有磺酸的二胺，3，4’-二氨基二苯基醚、4，4’-二氨基二苯基醚、3，3’-二氨基二苯基醚、3，4’-二氨基二苯基甲烷、4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二氨基二苯基甲烷、3，4’-二氨基二苯基砜、4，4’-二氨基二苯基砜、3，3’-二氨基二苯基砜、3，4’-二氨基二苯基硫醚、4，4’-二氨基二苯基硫醚、3，3’-二氨基二苯基硫醚、1，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基板的制造方法，所述基板是经图案加工的基板，所述制造方法包括：在基板上设置包含以下成分的树脂组合物的被膜的工序，所述成分为：(A)选自以下组中的碱溶性树脂，所述组由聚酰亚胺(a‑1)、聚酰胺酰亚胺(a‑2)、聚酰亚胺前体(a‑3)、聚酰胺酰亚胺前体(a‑4)、聚苯并噁唑(a‑5)、聚苯并噁唑前体(a‑6)、(a‑1)～(a‑6)中的至少两种以上的共聚物、及(a‑1)～(a‑6)中的至少一种与其他结构单元的共聚物组成，(B)光产酸剂，以及(C)选自由环氧化合物及氧杂环丁烷化合物组成的组中的至少一种化合物；形成被膜的图案的工序；以被膜的图案作为掩模，利用刻蚀对基板进行图案加工的工序；以及将树脂组合物的被膜除去的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.30 JP 2015-2140551.基板的制造方法，所述基板是经图案加工的基板，所述制造方法包括：在基板上设置包含以下成分的树脂组合物的被膜的工序，所述成分为：(A)选自以下组中的碱溶性树脂，所述组由聚酰亚胺(a-1)、聚酰胺酰亚胺(a-2)、聚酰亚胺前体(a-3)、聚酰胺酰亚胺前体(a-4)、聚苯并噁唑(a-5)、聚苯并噁唑前体(a-6)、(a-1)～(a-6)中的至少两种以上的共聚物、及(a-1)～(a-6)中的至少一种与其他结构单元的共聚物组成，(B)光产酸剂，以及(C)选自由环氧化合物及氧杂环丁烷化合物组成的组中的至少一种化合物；形成被膜的图案的工序；以被膜的图案作为掩模，利用刻蚀对基板进行图案加工的工序；以及将树脂组合物的被膜除去的工序。2.如权利要求1所述的基板的制造方法，其中，所述碱溶性树脂以通式(1)表示的结构单元为主成分，[化学式1]通式(1)中，R1表示碳原子数2～50的二价有机基团；R2表示碳原子数2～50的三价或四价有机基团；R3表示氢原子、或碳原子数1～10的有机基团；m1为1或2的整数。3.如权利要求2所述的基板的制造方法，其中，在所述通式(1)中，R1具有下述通式(3)表示的结构，[化学式2]通式(3)中，R4～R7各自独立地表示卤原子或碳原子数1～3的一价有机基团；X1为单键、O、S、NH、SO--2、CO或碳原子数1～3的二价有机基团、或者它们中的两个以上键合而成的二价基团；b1、b2为0～3的整数；b3、b4为0～4的整数。4.如权利要求1～3中任一项所述的基板的制造方法，其中，所述(C)成分含有氧杂环丁烷化合物，所述氧杂环丁烷化合物具有下述通式(10)或(11)表示的结构，[化学式3]n表示1～10的整数。5.如权利要求1～4中任一项所述的基板的制造方法，其中，树脂组合物还包含(D)通式(12)表示的硅烷化合物或其水解缩合物，[化学式4]通式(12)中，R8表示稠合多环式芳香族烃基，稠合多环式芳香族...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林秀行，弓场智之，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP