CN105068385A - 用于制作发光二极管的光刻曝光方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于制作发光二极管的光刻曝光方法，包括：匀胶；软烤；以及依据总曝光能量确定分步曝光的曝光能量、曝光时间和曝光光强，用以进行所述分步曝光；其中，总曝光能量为E，每次曝光的所述曝光能量为E1、E2、......、En-1、En，E＝E1+E2+…+En-1+En，每次曝光的所述曝光时间为T1、T2、......、Tn-1、Tn，每次曝光的所述曝光光强为Q1、Q2、......Qn-1、Qn，n为大于或等于2的正整数。本申请提出的光刻曝光方法能解决剥离去胶胶丝残留的问题并提高LED的亮度。

Description

用于制作发光二极管的光刻曝光方法

技术领域

本申请涉及发光二极管的制作，更具体地，涉及一种用于制作发光二极管的光刻曝光方法。

背景技术

发光二极管(Light～EmittingDiode，简称LED)是一种将电能转化为光能的半导体电子器件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。随着技术的不断进步，用途也由初时作为指示灯、显示板等发展为被广泛地应用于显示器、电视机采光装饰和照明。

目前LED光刻的制作工序主要有匀胶、软烤、曝光、硬烤、显影等五步。光刻胶又称光致抗蚀剂，由感光树脂、增感剂和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。根据其化学反应机理和曝光原理，光刻胶可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。LED电极的制作过程中一般使用负性胶做光刻，将光刻胶涂布在外延片上，制作工序包括：1)负胶做光刻；2)真空蒸镀金属；3)剥离去胶。

现有光刻曝光方法一般采用一次性曝光，如图1所示，负胶光刻后的图形底部形貌会明显往里面凹进去。这首先会导致剥离去胶时会残留有一定比例的胶丝；其次蒸镀出来的梯形状电极底部比顶部宽很多，这会降低LED亮度。

有鉴于此，本发明提供一种新的用于制作发光二极管的光刻曝光方法以解决上述问题。

发明内容

本申请的用于制作发光二极管的光刻曝光方法包括：匀胶；软烤；以及依据总曝光能量确定分步曝光的曝光能量、曝光时间和曝光光强，用以进行所述分步曝光；其中，总曝光能量为E，每次曝光的所述曝光能量为E1、E2、......、En-1、En，E＝E1+E2+…+En-1+En，每次曝光的所述曝光时间为T1、T2、......、Tn-1、Tn，每次曝光的所述曝光光强为Q1、Q2、......Qn-1、Qn，n为大于或等于2的正整数。

优选地，每次曝光的所述曝光能量等于其对应的所述曝光光强与所述曝光时间的乘积。

优选地，每次曝光的所述曝光时间相等。

优选地，每次曝光的所述曝光光强相等。

优选地，每次曝光的所述曝光时间不相等。

优选地，每次曝光的所述曝光光强不相等。

优选地，相邻的两次曝光之间的时间间隔为3～5秒。

优选地，所述匀胶的步骤包括：涂覆一层光刻胶，其中所述光刻胶的厚度为2.7um～3.1um。

优选地，所述软烤的步骤包括：利用热板进行所述软烤。

优选地，软烤温度为100℃～105℃，软烤时间90秒～120秒。

本发明提出的光刻曝光方法与现有的光刻曝光方法相比，具有以下优点：

1)解决剥离去胶胶丝残留的问题。

通过将曝光能量E分成n个步骤进行曝光，每次曝光后间隔3—5秒再进行下一次曝光，使得光刻后的图形形貌底部不会往里面凹进去，真空蒸镀金属电极后，剥离去胶不会有胶丝残留。

2)提高LED的亮度。

采用分步曝光方法的光刻图形形貌平滑，真空蒸镀出来的梯形电极形状底面宽度和顶部宽度接近，LED的发给效率比传统一次性曝光方法高3％以上。

当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为利用传统一次性光刻曝光方法所曝光后的光刻图形底部形貌的示意图；

图2为本申请一实施例的用于制作发光二极管的光刻曝光方法的流程示意图；

图3为利用本发明光刻曝光方法所曝光后的光刻图形底部形貌的示意图；

图4为依据传统一次性曝光方法所光刻的图形的扫描电镜图；

图5为依据本发明光刻曝光方法所光刻的图形的扫描电镜图；

图6为依据传统一次性曝光方法所蒸镀电极后的扫描电镜图；

图7为依据本发明光刻曝光方法所蒸镀电极后的扫描电镜图。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

图2为本申请一实施例的用于制作发光二极管的光刻曝光方法的流程示意图。如图2所示，包括以下步骤：

步骤201，匀胶，在Wafer表面涂覆一层光刻胶。

在本发明的一实施例中，控制光刻胶厚度在2.7um～3.1um。

步骤202，软烤。

在本发明的一实施例中，采用热板软烤，其中软烤温度为100℃～105℃，软烤时间90秒～120秒。

步骤203，分步曝光。

在本发明中，将传统的一次性曝光分为分步曝光，依据总曝光能量确定分步曝光的曝光能量、曝光时间和曝光光强，从而使光与光刻胶中的化学成分发生充分反应。

在本发明中，将传统的一次性曝光分为n次曝光，其中n为大于等于2的正整数，本领域技术人员可依据设计需求选择不同的曝光次数。假设一次性曝光的总曝光能量为E，则分布曝光中的每次曝光的曝光能量为E1、E2、......、En-1、En，E＝E1+E2+…+En-1+En，每次曝光的曝光时间为T1、T2、......、Tn-1、Tn，每次曝光的曝光光强为Q1、Q2、......Qn-1、Qn。每次曝光的曝光能量等于其对应的曝光光强与曝光时间的乘积，即E1＝Q1*T1、E2＝Q2*T2......、En-1＝Qn-1*Tn-1、En＝Qn*Tn。

在本发明的一实施例中，每次曝光的曝光时间相等，即T1＝T2＝......＝Tn-1＝Tn，而曝光光强不同。本领域技术人员可依据需求设计不同的曝光光强，例如Q1<Q2<......Qn-1<Qn，反之亦可。

在本发明的另一实施例中，每次曝光的曝光光强相等，即Q1＝Q2＝......＝Qn-1＝Qn，而曝光时间不同。本领域技术人员可依据需求设计不同的曝光时间，例如T1<T2<......Tn-1<Tn，反之亦可。

在本发明的又一实施例中，每次曝光的曝光时间相等且曝光光强也相同。即，每步的曝光时间为T/n，每步的曝光光强为Q，此时E₁＝E₂＝…＝E_n-1＝E_n，其中T为一次性曝光的曝光时间，n为曝光次数。

在本发明的再一实施例中，每次曝光的曝光时间不相等且曝光光强也不相同。本领域技术人员可依据需求设计不同的曝光时间和曝光光强的组合，例如T1<T2<......Tn-1<Tn，且Q1<Q2<......Qn-1<Qn；又例如，T1>T2>......Tn-1>Tn，且Q1>Q2>......Qn-1>Qn等等。

具体的，步骤203包括以下子步骤。

步骤203-1，第1次曝光。

在本发明的实施例中，此步骤中曝光时间记为T1，曝光光强为Q1，该次曝光的曝光能量E1＝Q1*T1。

步骤203-2，第2次曝光。

在本发明的实施例中，此步骤中曝光时间记为T2，曝光光强为Q2，该次曝光的曝光能量E2＝Q2*T2。

.....

步骤203-n，第n次曝光。

在本发明的实施例中，此步骤中曝光时间记为Tn，曝光光强为Qn，该次曝光的曝光能量En＝Qn*Tn。

上述分布曝光的能量之和等于一次性曝光的总曝光能量E，即E＝E1+E2+…+En。

在本发明的一实施例中，相邻的两次曝光之间的时间间隔为3～5秒。即，第1次曝光与第2次曝光之间的时间间隔为3～5秒，第2次曝光与第3次曝光之间的时间间隔为3～5秒，…，以此类推。如此处理，使得光与光刻胶中的化学成分发生充分反应。

图3为利用本发明光刻曝光方法所曝光后的光刻图形底部形貌的示意图。

对比图1和图3可看出，传统一次性曝光方法光刻图形形貌底部明显向里面凹进去，梯形电极形貌底部比顶部宽太多。而本发明光刻曝光方法所曝光后的光刻图形底部形貌不会往里面凹进去，梯形电极形貌底部比顶部的宽度相差不多，只是稍宽。

图4为依据传统一次性曝光方法所光刻的图形的扫描电镜图。图5为依据本发明光刻曝光方法所光刻的图形的扫描电镜图。图6为依据传统一次性曝光方法所蒸镀电极后的扫描电镜图。图7为依据本发明光刻曝光方法所蒸镀电极后的扫描电镜图。

从上述扫描电镜图可以看出，传统一次性曝光方法所光刻图形的形貌底部明显向里面凹进去，梯形电极形貌底部比顶部宽太多，并且电极金属与光刻胶粘到一起，会导致剥离时光刻胶胶丝无法去除干净。而本发明光刻曝光方法所光刻图形的形貌平滑，梯形金属电极底部比顶部只是稍宽。因此相较于传统一次性曝光方法，本发明具有以下优点：

1)解决剥离去胶胶丝残留的问题。

通过将曝光能量E分成n个步骤进行曝光，每次曝光后间隔3—5秒再进行下一次曝光，使得光刻后的图形形貌底部不会往里面凹进去，真空蒸镀金属电极后，剥离去胶不会有胶丝残留。

2)提高LED的亮度。

采用分步曝光方法的光刻图形形貌平滑，真空蒸镀出来的梯形电极形状底面宽度和顶部宽度接近，LED的发给效率比传统一次性曝光方法高3％以上。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者系统中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于制作发光二极管的光刻曝光方法，其特征在于，包括：

匀胶；

软烤；以及

依据总曝光能量确定分步曝光的曝光能量、曝光时间和曝光光强，用以进行所述分步曝光；

其中，总曝光能量为E，每次曝光的所述曝光能量为E1、E2、......、En-1、En，E＝E1+E2+…+En-1+En，每次曝光的所述曝光时间为T1、T2、......、Tn-1、Tn，每次曝光的所述曝光光强为Q1、Q2、......Qn-1、Qn，n为大于或等于2的正整数。

2.如权利要求1所述的光刻曝光方法，其特征在于，每次曝光的所述曝光能量等于其对应的所述曝光光强与所述曝光时间的乘积。

3.如权利要求2所述的光刻曝光方法，其特征在于，每次曝光的所述曝光时间相等。

4.如权利要求2所述的光刻曝光方法，其特征在于，每次曝光的所述曝光光强相等。

5.如权利要求2所述的光刻曝光方法，其特征在于，每次曝光的所述曝光时间不相等。

6.如权利要求2所述的光刻曝光方法，其特征在于，每次曝光的所述曝光光强不相等。

7.如权利要求1所述的光刻曝光方法，其特征在于，相邻的两次曝光之间的时间间隔为3～5秒。

8.如权利要求1所述的光刻曝光方法，其特征在于，所述匀胶的步骤包括：

涂覆一层光刻胶，其中所述光刻胶的厚度为2.7um～3.1um。

9.如权利要求1所述的光刻曝光方法，其特征在于，所述软烤的步骤包括：

利用热板进行所述软烤。

10.如权利要求9所述的光刻曝光方法，其特征在于，软烤温度为100℃～105℃，软烤时间90秒～120秒。