[发明专利]制膜系统及制膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制膜系统及制膜方法，特别是涉及一种制备光电元件的系统。

背景技术

目前代表性的半导体光电元件，例如发光二极管(LED)、太阳能电池等，针对效能而言，其光电转换效率为非常重要的效能指标；因平整光滑面对光具有较高的反射率，而不利于光线进出元件，导致转换效率低，故目前业界通常的做法是在元件表面制作不平整的凹凸微结构，以有效提高元件效能；因此，该光电元件表面的粗糙度对转换效率具有相当程度的影响。一般而言，该表面微结构可分为有序及无序，该无序微结构可通过化学蚀刻达成，而该有序微结构可通过光阻微影法达成。

现有光阻微影法是在晶圆表面形成作为光罩的干膜，再利用曝光、显影形成光罩开孔以露出该晶圆的部分表面，接着在该光罩开孔中进行微蚀刻，令外露的晶圆表面呈不规则面，最后再移除该干膜。但是，现有光阻微影法不仅工艺时间长且干膜成本高，又干膜易造成污染，故遂发展出由纳米球构成的光罩，以取代干膜，不仅成本低且有效降低污染，并且工艺时间短。

现有由纳米球构成的光罩是通过浸入拉起式制作而成，其制造工艺是先于一容器中装满含有多个纳米球的液体，再将晶圆置入液体中，以令该纳米球集结于该晶圆表面上，最后将晶圆拉起，以令该纳米球吸附于该晶圆表面上，从而形成由该纳米球构成的光罩。但是，因晶圆拉升的速度将影响光罩的紧密度，若拉升速度过快，该纳米球尚未附着于该晶圆表面上，将造成光罩具有大缺口，导致后续蚀刻时将形成大凹陷而非微结构；若拉升速度过慢，该纳米球将堆叠数层于该晶圆表面上，导致光罩难以形成缝隙，以致于后续蚀刻时将难以形成微结构。故遂发展出不需考虑晶圆拉升速度的制法。

请参阅图1A至图1E，为现有纳米球微影法的一制膜方法。如图1A所示，提供一直径15cm圆形容器10，再将水100注入该容器10；如图1B及图1C所示，接着，通过注射针头或是吸量管接触水面，以沿水面注入具有多个纳米球301的乙醇水溶液300a(浓度为10％或8％)，令各该纳米球301松散布设于水面上，且该乙醇水溶液300a推挤各该纳米球301向容器10边缘移动，令各该纳米球301集结形成具有开口302的膜状物30’，从而供作为所需的光罩薄膜；如图1D所示，将为1cm²的晶圆(wafer)的基板3由开口302进入该容器10的水100中，且该基板3表面正对接触于该膜状物30’的下方，令该膜状物30’结合至该基板3表面上；如图1E所示，最后，将该基板3向上移出水面，以令该基板3的表面具有作为光罩的膜状物30’，后续即可进行蚀刻表面以粗糙化的制造工艺。

但是，上述现有纳米球微影法虽不需考虑晶圆拉升速度的制法，却无法在大面积的晶圆上制作光罩，而仅能于1cm²小面积的晶圆上制作光罩，导致无法满足可具选择性的需求。

再者，该容器10水面上的膜状物30’需留下一些空间(如开口302)以释放压力，因此在水面上不能放满纳米球301，否则该纳米球301会碰触容器10的内壁10a而破裂，故该纳米球301的布设面积最多仅能占70％的水面，以致于无法制作大面积晶圆所需的光罩。若该纳米球301布满水面，在图1D所示的步骤，该基板3则需破坏该膜状物30’进入水100中，导致该膜状物30’产生如晶格裂缝的结构受损，将影响纳米球301的附着力。

因此，如何避免现有技术中上述的种种问题，实已成目前急欲解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的种种缺陷，本发明的目的是提供一种制膜系统及制膜方法，用以避免现有技术中承载件容易破坏膜状物的问题，同时还能一次制作至少一大面积晶圆的光罩，而满足可具选择性的需求。

为达到上述目的，本发明提供一种制膜系统，包括：容器，容纳有液体；排水手段，用以排除该液体；环型件，以上下移动自如方式设于该容器内，并浮于该液体上；承载件，设于该容器内的液体中，且该承载件用以承载至少一基板；以及成膜材料，注入于该容器内的液体表面，以形成膜状物，且令该膜状物的边缘接触该环型件的内径缘。

前述的制膜系统可还包括输送装置，用以容纳成膜材料，且该输送装置具有注射单元，以将该成膜材料注入该容器中。

前述的制膜系统中，该排水手段包括有贯穿该容器的排水孔、开闭该排水孔的孔塞；亦或包括连接该排水孔导引流向的排水管及控制流量的止水阀；此外，该排水手段可还包括蒸发器。又该排水手段可包括进入该容器中抽水的管体。