一种表面纳米图形晶圆模具制造技术

本实用新型专利技术提供一种表面纳米图形晶圆模具，包括4英寸的晶圆和开设在晶圆表面上的纳米柱，纳米柱呈正方形阵列均匀排布，且相邻纳米柱的排列周期为1000nm；相较于现有技术，通过采用呈正方形阵列均匀排布的纳米柱阵列，并通过将纳米柱的周期设置为1000nm，使其与可见光波长(400

【技术实现步骤摘要】
一种表面纳米图形晶圆模具


[0001]本技术涉及微纳制造和光电子器件制造

，特别是涉及一种表面纳米图形晶圆模具。

技术介绍

[0002]在光子操纵技术中，纳米量级的图形化衬底具有微米量级的图形化衬底所不具备优势。当纳米结构的尺寸小于光波波长时，该纳米结构和材料对光子的吸收、折射、反射、和透射等，都与宏观材料大不相同，这是由于产生了光子晶体的禁带效应。光子晶体是由具有不同介电常数的介质材料在空间呈现周期性排布的结构，利用其光子晶体所特有的禁带效应，可以在光子晶体内部实现对光子行为的控制。选取合适结构参数的纳米量级图形化衬底可构成二维光子晶体并具有光子带隙的特征。以LED为例，该纳米图形能够在垂直于LED表面的方向，使更多的光子出射到LED外部，而不被衬底所吸收。
[0003]纳米压印技术以其低成本，易量产，高分辨率，高均一性等优势，成为制作表面纳米图形的主要优选技术。纳米压印技术的加工过程不是使用可见光或紫外光加工图案，而是使用机械手段将压印模板的图形转移到待压印衬底上。该方法突破了光波长的限制，能够达到极高的分辨率。此外，压印模板通常使用蓝宝石等高硬度材料制作，可以反复使用，无疑大大降低了加工成本，也缩短了加工时间。例如：中国专利(CN109085738A)公开了一种纳米压印模板、纳米压印装置及纳米压印方法，提供了一种纳米压印模板，用于对显示面板上的待压印偏光片进行压印，显示面板包括多个像素以及位于多个像素之间的黑色矩阵，纳米压印模板包括数个压印模块以及围绕压印模块的非压印模块，纳米压印模板用于在对待压印偏光片压印时置于待压印偏光片上，且非压印模块在显示面板上的正投影在黑色矩阵之内。又如：中国专利(CN109085738A)公开了一种纳米压印装置及纳米压印方法，该纳米压印装置包括压印头、模具、加热装置及真空发生装置；该压印头包括压印面及与该压印面相对的固定面；该模具包括模仁及模腔，该模仁自该模腔中露出，具有纳米级特征尺寸的微细结构。该压印头及加热装置分别设于该模具的上方及下方；该压印面设有导气孔；该导气孔孔径与该模腔口径匹配；该真空发生装置与该导气孔相通，用于通过该导气孔于该压印头内产生吸附力；使用该纳米压印方法可避免支撑片被压碎及相对模具移位。
[0004]但是，在现有技术中，受模具结构设计的影响，仍存在发光效率低的技术问题；因此，有必要对现有技术中的模具进行优化设计，提高LED的发光效率。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是解决上述技术问题，提供一种表面纳米图形晶圆模具，通过对其模具进行优化设计，提高LED的发光效率。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0007]提供一种表面纳米图形晶圆模具，包括4英寸的晶圆和开设在晶圆表面上的纳米柱，纳米柱呈正方形阵列均匀排布，且相邻纳米柱的排列周期为1000nm。
[0008]作为优选地，采用PSS方法在晶圆上制出纳米柱阵列。
[0009]作为优选地，纳米柱的高度≥200nm。
[0010]作为优选地，纳米柱的为200nm。
[0011]作为优选地，纳米柱横截面呈圆形，直径为600nm。
[0012]作为优选地，晶圆采用高硬度材料。
[0013]作为优选地，晶圆采用蓝宝石晶圆。
[0014]作为优选地，蓝宝石晶圆的厚度为650μm。
[0015]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0016](1)本技术采用了呈正方形阵列均匀排布的纳米柱阵列，并通过将纳米柱的周期设置为1000nm，使其与可见光波长(400
‑
700nm)比较接近，从而产生显著的光与物质相互作用，进而极大的提高出光效率。
[0017](2)本技术采用了高度为200nm的纳米柱，使其光的相互作用显著提高。
[0018](3)本技术所提供的一种表面纳米图形晶圆模具，利用其纳米柱阵列结构可以客制设计以提高后续制造的发光二极管的发光效率。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本技术晶圆模具主视图；
[0021]图2为本技术晶圆模具俯视图。
[0022]其中，1
‑
晶圆；2
‑
纳米柱。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]本技术的目的是提供一种表面纳米图形晶圆模具，通过对其模具进行优化设计，提高LED的发光效率。
[0025]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0026]如图1和图2所示，本技术提供一种表面纳米图形晶圆模具，包括4英寸的晶圆1和开设在晶圆1表面上的纳米柱2，纳米柱2呈正方形阵列均匀排布，且相邻纳米柱2的排列周期为1000nm。通过将纳米柱2周期设置为1000nm，使其与可见光波长(400
‑
700nm)比较接近，从而产生显著的光与物质相互作用，进而极大的提高出光效率。
[0027]进一步的，采用PSS方法在晶圆1上制出纳米柱2阵列，通过采用光刻和刻蚀的方法在晶圆1上制造纳米级的图形，光刻一般采用接触式或者接近式光刻设备，刻蚀采用干法刻
蚀或者湿法刻蚀。需要注意的是，本技术并不局限于采用采用接触式或者接近式光刻设备，还可以采用步进式投影光刻、电子束光刻、纳米球珠光刻、阳极氧化铝模板、激光干涉光刻等。
[0028]进一步的，纳米柱2的高度≥200nm；如图1所示，在本实施例中选取高度为200nm的纳米柱2进行展示，需要注意的，纳米柱2的高度与光的相互作用成正比，只要制造条件允许，纳米柱2越高光的相互作用就越显著。
[0029]进一步的，纳米柱2横截面呈圆形；这意味着纳米柱2并不局限在圆柱体结构，还可以为上大下小的圆台结构；当然，纳米柱2也并不局限横截面呈圆形，其还可以为金字塔、V字型脊状、多边形柱体和台体等结构的横截面。更进一步的，当纳米柱2横截面呈圆形时，其直径为600nm；当然，这个数值是可以灵活调整的，以适应不同工艺需求。
[0030]进一步的，晶圆1采用高硬度材料，例如：单晶硅、碳化硅、蓝宝石等；本技术选取蓝宝石作为晶圆1材料，这是因为蓝宝石材料具有制造技术成熟、单片成本低、化学和温度稳定性好、机械本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面纳米图形晶圆模具，其特征在于：包括4英寸的晶圆和开设在所述晶圆表面上的纳米柱，所述纳米柱呈正方形阵列均匀排布，且相邻所述纳米柱的排列周期为1000nm。2.根据权利要求1所述的表面纳米图形晶圆模具，其特征在于：所述纳米柱的高度≥200nm。3.根据权利要求2所述的表面纳米图形晶圆模具，其特征在于：所述纳米柱的为200nm。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：范智勇，马子超，张千鹏，
申请(专利权)人：广州市香港科大霍英东研究院，
类型：新型
国别省市：