[发明专利]以纳微米球制作图案化基板的方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种纳微米球制作图案化基板的方法，尤其指一种形成适用于发光二极管基板或太阳能电池基板的方法。

背景技术

随着能源不足问题日趋严重，各种节能减碳装置、或是使用替代能源的装置逐渐受到各界瞩目。其中，发光二极管(LED)因其有发光效率高、耗电量少、使用寿命长、及组件体积小等优点，使得发光二极管能应用于各种设备中且有利于环保。

目前，为了提高发光二极管的发光效率，可通过粗化发光二极管各组件表面，而增加光萃取效率。于形成外延层的过程中，由变化所通入的气体，可形成具粗糙表面的外延层；或者于形成平面外延层后，再通过蚀刻法粗化外延层表面。再者，通过粗化电流扩散层，亦可达到增加光萃取效率的效果。此外，还可利用感应耦合等离子体(inductive coupling plasma，ICP)蚀刻蓝宝石基板，而粗化蓝宝石基板的表面。目前研究显示，由粗化蓝宝石基板表面，可使发光二极管出光效率大幅提升70％左右；且当蓝宝石基板表面的粗化结构达次微米级时，出光效率更可高达100％。

另一方面，太阳能为一种能源充沛且不会造成环境的污染的替代能源。然而，目前所使用的太阳电池，往往因整体价格太高且光电转换效率不理想，而无法广泛应用于日常生活上。因此，科学家无不竭尽所能地想提高太阳电池的光电转换效率并寻求有效降低成本的工艺，以提高太阳电池的实用性。

目前所发展出的太阳能电池，可通过设置抗反射层，而使太阳光的穿透效率提升，以提高光电转换效率。此外，亦可通过等离子体蚀刻粗化硅基板，以图案化硅基板表面，而可减少太阳光反射率，进而提升太阳能电池的光电转换效率。

虽然目前已发展出各种方法粗化发光二极管或太阳能电池各组件表面，如光蚀刻技术及等离子体蚀刻法等，但仍存在有制造价格高昂且不易对位等缺点。因此，若能发展出一种便宜且简易的图案化方法，以达到粗化组件表面，势必可以降低制作成本，对于将来市场应用上极具价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以纳微米球制作图案化基板的方法，以较便宜的工艺形成LED或太阳能电池用的图案化基板。

为实现上述目的，本发明提供的以纳微米球制作图案化基板的方法，包括：A)提供一基板，其中基板表面具有一光阻层；B)涂布复数纳微米球于光阻层表面，以形成一纳微米球层；C)进行曝光显影工艺，以图案化光阻层；以及D)移除纳微米球层。

由本发明的以纳微米球制作图案化基板的方法，通过纳微米球自动且有序地排列于基板上光阻层表面，以做为黄光微影工艺(曝光显影工艺)的光罩。因此，无须制作昂贵的光罩即可将光阻层图案化，且更可克服对位的问题。

此外，于本发明的一实施态样中，于步骤D后可还包括步骤E1～E2：

E1)以图案化的光阻层做为一蚀刻屏蔽，以蚀刻基板；以及

E2)移除光阻层，以得到一图案化基板，其中此图案化基板具有复数凹槽。

此外，于步骤E2后，还可选择性的包括一步骤E3：

E3)于图案化基板的每一凹槽中，分别填充一纳微米球。

再者，于本发明的另一实施态样中，于步骤D后可还包括步骤F1～F4：

F1)于图案化的光阻层上形成一金属层；

F2)移除光阻层；

F3)以金属层做为一蚀刻屏蔽以蚀刻基板，以及

F4)移除金属层，以得到一图案化基板，其中图案化基板具有复数凸柱。

因此，本发明的方法可于图案化光阻层后，再利用图案化的光阻层做为蚀刻基板的蚀刻屏蔽，以图案化基板；或者，利用沉积于图案化光阻层上的金属层做为蚀刻屏蔽，以图案化基板。另一方面，还可于图案化基板后，于基板的凹槽中填充纳微米球，而形成新式的图案化基板。

于本发明的以纳微米球制作图案化基板的方法中，可使用干式蚀刻法或湿式蚀刻法蚀刻基板。

此外，于本发明的以纳微米球制作图案化基板的方法中，光阻层可为一正型光阻或是一负型光阻。当使用正型光阻时，步骤C中图案化的光阻层具有复数凹穴；而当使用负型光阻时，步骤C中图案化的光阻层则具有复数凸柱。

再者，于本发明的以纳微米球制作图案化基板的方法中，步骤B可采用浸沾式涂布法、旋转式涂布法、喷洒式涂布法、或自然风干法，以将复数纳微米球形成于光阻层表面。

于本发明的以纳微米球制作图案化基板的方法中，步骤F1中的金属层的材料为一般常用于做为蚀刻屏蔽的材料，其可选自由硅、钛、铂、锆、金、银、铁、铝、铜、镍、及其组合所组成的群组。

另一方面，本发明提供一种具有纳微米级粗化结构的基板，其包括：