[发明专利]用于制造图案形成体的方法和使用电磁束的加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造具有微细凹凸图案的图案形成体的方法，以及用于此制造方法的使用电磁束的加工装置。

背景技术

在发光元件如LED、荧光灯、EL(电致发光)元件和等离子体显示器中，由透明的透镜、保护膜或玻璃管等形成发光体的外壳构件，并且从该外壳构件的表面向外部放出光。

通常，这种透明外壳构件的折射率远大于空气的折射率。因此，当光从该外壳构件向外部射出时，在外壳构件和空气之间的界面处发生反射。在一些情况下，根据光的反射角，在界面处反射的光没有从外壳构件的内部向外部射出，并且光最后被转化为热。包含半导体的LED元件的发光面也是如此。

作为防止归因于此界面反射的光损失的技术，已知用于在表面如发光面上设置微细凹凸结构的方法(例如，见专利文件1)。优选的是，当在发光面上设置这样的微细凹凸结构以防止在界面处的光反射时，以密集并且陡峭的方式形成微细凹凸。

此外，作为简单且准确地形成以上微细凹凸结构的方法，如专利文件2中所公开，已知通过使用激光束照射热反应型材料(即，当用电磁束照射并因此被加热时形状经历变化的材料)形成凹坑的方法。

专利文件1：日本公开专利申请，公布号2003-174191

专利文件2：日本公开专利申请，公布号2007-216263

发明概述

技术问题

然而，当通过使用激光束扫描包含热反应型材料的光致抗蚀剂层对其进行加工时，光致抗蚀剂层中激光束照射开始的部分与光致抗蚀剂层中激光束照射结束的部分的热传递不同。因此，通过去除光致抗蚀剂材料形成凹坑，所形成的凹坑形状可能发生扭曲。更具体而言，如图7中所见，因为热没有积存在激光束照射起点附近，所以凹坑121在扫描方向的上游端具有狭窄的形状。然而，因为热积存在激光束照射终点附近，所以与起点附近区域相比，在终点附近区域更大程度地去除了光致抗蚀剂层。作为结果，所得凹坑朝向扫描方向的下游变得更宽。

鉴于以上，本发明设法提供用于图案形成体的制造方法和使用电磁束的加工装置，由此可以容易地形成点状图案而没有凹坑扭曲。

问题的解决方案

根据解决上述问题的本发明，提供了用于制造其上形成点状图案的图案形成体的方法，所述方法包括：制备步骤，其中制备具有光致抗蚀剂层的基板，所述光致抗蚀剂层在用电磁束照射并因此被加热时发生形状变化；和曝光步骤，其中用电磁束照射和扫描所述光致抗蚀剂层以去除光致抗蚀剂层的一部分，其中在所述曝光步骤中，将所述电磁束的发射时间调整为落入与将要形成于所述光致抗蚀剂层上的多个凹坑在扫描方向上的间距相对应的扫描时间的10-40％以内。

以此方式，使电磁束发射这样的一段时间：所述时间被调整为落入与将要形成于所述光致抗蚀剂层上的多个凹坑在扫描方向上的间距相对应的扫描时间的10-40％范围以内。这使得可以防止热积存在光致抗蚀剂层中，并从而去除光致抗蚀剂材料以便形成点状凹坑。为了获得对于光致抗蚀剂材料的去除所必需的热量，在必要时根据发射时间调整电磁束的输出。在本文中，术语“发射(to emit)”或“发射(emission)”表示将电磁束的输出增加到使光致抗蚀剂层根据增加的热量而发生形状变化的程度。即，以下两种情况包括在术语“发射(to emit)”或“发射(emission)”中；即，将电磁束的输出从电磁束的发射不导致光致抗蚀剂层形状变化的低输出状态变为光致抗蚀剂层通过电磁束的发射而发生形状变化的高输出状态，以及将电磁束的输出从没有发射电磁束的非发射状态变为发射电磁束的发射状态。

在上述制造方法中，优选的是用电磁束以在6-200m/s范围内的线速度扫描光致抗蚀剂层。这是因为将电磁束的线速度增加至适当的值能够防止热积存在光致抗蚀剂材料中。

上述制造方法在曝光步骤后还可以包括蚀刻步骤，其中使用光致抗蚀剂层作为掩模蚀刻基板。这使得以与光致抗蚀剂层的多个点状凹坑相对应的方式在基板本身上形成多个凹坑成为可能。

上述制造方法还可以包括在曝光步骤后进行的下列步骤：膜形成步骤，其中在通过所述光致抗蚀剂层的多个凹坑而露出所述基板的位置处的基板上形成膜；和去除步骤，其中去除光致抗蚀剂层。通过此制造方法，还可以使用形成于基板上的具有点状图案的膜在基板上形成凹凸图案。