[发明专利]形成取样光栅的方法以及制作激光二极管的方法

权利要求书

1.一种形成取样光栅的方法，包括下述步骤：

制备衬底；

制备纳米压印模具，所述纳米压印模具包括其上周期性地形成有凸起和凹陷的图案表面；

制备掩模，所述掩模包括交替地设置在第一方向上的光遮挡部分和光透射部分；

将光致抗蚀剂层和树脂部按序形成在所述衬底上；

通过按压所述模具的所述图案表面使其与所述树脂部接触并且在保持接触的同时硬化所述树脂部，来形成具有凸起和凹陷的图案化树脂部，在所述树脂部上形成的所述凸起和凹陷被设置在第二方向上；

通过利用通过所述掩模和所述图案化树脂部的曝光光照射所述光致抗蚀剂层，来曝光所述光致抗蚀剂层的一部分；

通过显影所述光致抗蚀剂层来形成图案化光致抗蚀剂层，所述图案化光致抗蚀剂层包括形成在所述光致抗蚀剂层的所述部分上的具有凸起和凹陷的图案；以及

使用所述图案化光致抗蚀剂层来蚀刻所述衬底，以形成不具有带有凸起和凹陷的图案的第一部分和具有带有凸起和凹陷的图案的第二部分，

其中，在曝光所述光致抗蚀剂层的所述部分的步骤中，所述光致抗蚀剂层包括所述曝光光被所述掩模的所述光遮挡部分遮挡的第一区域和所述曝光光透射通过所述掩模的所述光透射部分的第二区域，并且所述光致抗蚀剂层的所述第二区域暴露于透射通过所述树脂部中的所述凹陷的所述曝光光，并且

其中，在蚀刻所述衬底的步骤中，交替地形成所述第一部分和所述第二部分，所述第一部分对应于所述光致抗蚀剂层的所述第一区域的形状，所述第二部分对应于所述光致抗蚀剂层的所述第二区域的形状。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在制备所述掩模的步骤中，制备多个掩模，每个掩模包括具有交替地设置在所述第一方向上的所述光遮挡部分和所述光透射部分的图案，所述多个掩模具有彼此不同的图案，并且

其中，在曝光所述光致抗蚀剂层的所述部分的步骤中，从所述多个掩模中选择的掩模中的一个用于曝光所述光致抗蚀剂层的所述部分。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，每个掩模包括在所述第一方向上的长度与其它掩模中的各个掩模的光遮挡部分的长度不同的光遮挡部分，或者包括在所述第一方向上的长度与其它掩模中的各个掩模的光透射部分的长度不同的光透射部分。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，曝光所述光致抗蚀剂层的所述部分的步骤包括下述步骤：调整所述掩模和所述树脂部之间的相对位置，从而在使所述光致抗蚀剂层和所述掩模彼此相对之后，所述掩模的所述第一方向平行于所述树脂部的所述第二方向。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述树脂部由热塑性树脂或者热固性树脂形成，并且

其中，在形成所述图案化树脂部的步骤中，所述模具的具有凸起和凹陷的图案通过热纳米压印方法转印到所述树脂部。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述树脂部由紫外线固化树脂形成，

其中，在形成所述光致抗蚀剂层和所述树脂部的步骤中，在所述光致抗蚀剂层和所述树脂部之间进一步形成遮光层，

其中，在形成所述图案化树脂部的步骤中，所述模具的具有凸起和凹陷的图案通过光学纳米压印方法转印到所述树脂部，

其中，所述方法进一步包括通过利用所述图案化树脂部作为掩模蚀刻所述遮光层，来形成具有凸起和凹陷的图案化遮光层的步骤，并且

其中，在曝光所述光致抗蚀剂层的所述部分的步骤中，通过利用通过所述掩模、所述图案化树脂部和所述图案化遮光层的曝光光照射所述光致抗蚀剂层来曝光所述光致抗蚀剂层的所述部分。

7.如权利要求1所述的方法，其中，在于所述衬底上形成所述光致抗蚀剂层和所述树脂部的步骤中，在所述衬底和所述光致抗蚀剂层之间形成转印层，所述转印层由电介质膜形成，

所述方法进一步包括通过利用所述图案化光致抗蚀剂层作为掩模蚀刻所述转印层，来形成具有凸起和凹陷的图案化转印层的步骤，并且

其中，在蚀刻所述衬底的步骤中，使用所述图案化转印层来蚀刻所述衬底。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，制备所述衬底的步骤包括在所述衬底上形成堆叠半导体层的步骤，所述堆叠半导体层包括其上形成有所述取样光栅的半导体层。

9.一种制作激光二极管的方法，包括下述步骤：

在衬底上形成堆叠半导体层，所述堆叠半导体层包括有源层和用于在其上形成取样光栅的半导体层；

在所述半导体层上形成所述取样光栅，

在所述取样光栅上形成嵌入层；以及

形成用于将电流注入到所述有源层中的电极，

其中，形成取样光栅的步骤包括下述步骤：

制备纳米压印模具，所述纳米压印模具包括其上周期性地形成有凸起和凹陷的图案表面；

制备掩模，所述掩模包括交替地设置在第一方向上的光遮挡部分和光透射部分；

将光致抗蚀剂层和树脂部按序形成在所述衬底上；

通过按压所述模具的所述图案表面使其与所述树脂部接触并且在保持接触的同时硬化所述树脂部，来形成具有凸起和凹陷的图案化树脂部，在所述树脂部上形成的所述凸起和凹陷被设置在第二方向上；

通过利用通过所述掩模和所述图案化树脂部的曝光光照射所述光致抗蚀剂层，来曝光所述光致抗蚀剂层的一部分；

通过显影所述光致抗蚀剂层来形成图案化光致抗蚀剂层，所述图案化光致抗蚀剂层包括形成在所述光致抗蚀剂层的所述部分上的具有凸起和凹陷的图案；以及

使用所述图案化光致抗蚀剂层来蚀刻所述衬底以形成不具有带有凸起和凹陷的图案的第一部分和具有带有凸起和凹陷的图案的第二部分，

其中，在曝光所述光致抗蚀剂层的所述部分的步骤中，所述光致抗蚀剂层包括所述曝光光被所述掩模的所述光遮挡部分遮挡的第一区域和所述曝光光透射通过所述掩模的所述光透射部分的第二区域，并且所述光致抗蚀剂层的所述第二区域暴露于透射通过所述树脂部中的所述凹陷的曝光光，并且

其中，在蚀刻所述衬底的步骤中，交替地形成所述第一部分和所述第二部分，所述第一部分对应于所述光致抗蚀剂层的所述第一区域的形状，所述第二部分对应于所述光致抗蚀剂层的所述第二区域的形状。