[发明专利]一种使用感光性聚硅氧烷制作图形化蓝宝石衬底的方法

说明书

本发明公开了一种使用感光性聚硅氧烷制作图形化蓝宝石衬底的方法，包括以下步骤：将感光性聚硅氧烷涂覆在蓝宝石衬底的表面上，使在蓝宝石衬底的表面上形成一层均匀的聚硅氧烷膜；通过曝光机对聚硅氧烷膜进行曝光处理；将曝光处理后的蓝宝石衬底送入显影设备，显影设备中的显影剂会将曝光处理后的聚硅氧烷膜的曝光区域进行移除，以在蓝宝石衬底的表面显现出聚硅氧烷PSS图形；将显影后蓝宝石衬底进行加热，并对显影后的聚硅氧烷PSS图形进行固化，以获得氧化硅PSS图形的蓝宝石衬底。采用上述技术方案后，使得在整个图形化制作过程只需光刻一步，大大减少氧化硅PSS图形的制作流程的同时提升氧化硅PSS图形的控制能力。

技术领域

本发明涉及一种使用感光性聚硅氧烷制作图形化蓝宝石衬底的方法。

背景技术

目前，为了提高GaN基LED的内量子效率和出光效率，诸多新技术被应用，其中包括侧向外延生长技术、表面粗化、图形化衬底技术以及金属镜面反射层技术等。近年来，如何利用图形化衬底技术来有效地提高蓝宝石衬底GaN基LED的出光效率，逐渐成为了目前蓝宝石衬底GaN基LED领域研究的热点。作为图形化衬底技术的关键，衬底图案演变至今，对LED光提取效果和外延质量改善显著，已成为提高LED性能的重要途径。衬底图案对LED光学性能的提高体现为两方面：一方面，图案通过散射/反射改变光的轨迹，使光在空气界面出射的入射角变小(小于全反射临界角)，从而透射而出，提高光的提取率；另一方面，图案还可以使得后续的GaN生长出现侧向磊晶的效果，减少晶体缺陷，提高内量子效率。

目前，无论使用干法湿法或纳米压印都必须经过掩膜→光刻→蚀刻的过程，制作流程长，并且衬底图形需经过掩膜图形到蓝宝石图形的转移(蚀刻过程)，图形转移过程(蚀刻)会将掩膜图形的差异性进一步放大，造成图形控制能力下降。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种使用感光性聚硅氧烷制作图形化蓝宝石衬底的方法，使得在整个图形化制作过程只需光刻一步，大大减少氧化硅PSS图形的制作流程，并提升氧化硅PSS图形的控制能力。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种使用感光性聚硅氧烷制作图形化蓝宝石衬底的方法，包括以下步骤：

1)、将感光性聚硅氧烷涂覆在蓝宝石衬底的表面上，使在蓝宝石衬底的表面上形成一层均匀的聚硅氧烷膜；

2)、通过曝光机对聚硅氧烷膜进行曝光处理；

3)、将曝光处理后的蓝宝石衬底送入显影设备，显影设备中的显影剂会将曝光处理后的聚硅氧烷膜的曝光区域进行移除，以在蓝宝石衬底的表面显现出聚硅氧烷PSS图形；

4)将显影后蓝宝石衬底进行加热，并对显影后的聚硅氧烷PSS图形进行固化，以获得氧化硅PSS图形的蓝宝石衬底。

进一步的，所述1)步骤中，聚硅氧烷膜的厚度为0.5um～4um。

进一步的，所述2)步骤中，曝光机的曝光时间为50ms～500ms,所述曝光机的曝光焦距的变化量为-5.0um～+5.0um。

进一步的，所述曝光机的掩膜图形为圆形，其中掩膜图形的直径为0.5um～5.0um，位于同一行上的相邻两掩膜图形之间的间距为0.5um～5.0um。

进一步的，所述曝光机中的每相邻两行掩膜图形之间错开分布，底下一行的掩膜图形的圆心垂直于上一行中的相邻两个掩膜图形的圆心的连接线，且该三个掩膜图形的圆心连接线为正三角形。

进一步的，所述3)步骤中，显影设备使用碱性显影剂对曝光处理后的聚硅氧烷膜的曝光区域进行移除，其中显影时间为30s～200s。

进一步的，所述碱性显影剂为四甲基氢氧化氨、氢氧化钾中的一种。