CN105204300A - 用于制作发光二极管的光刻显影方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于制作发光二极管的光刻显影方法，其特征在于，包括：清洗LED芯片表面污染物；预添加显影液；以及分步显影，用于逐步减少显影时间、显影液量及显影转速；其中，总显影时间为T，每次显影的所述显影时间为T1、T2、......、Tn-1、Tn，T＝T1+T2+…+Tn-1+Tn，T1>T2>.....>Tn-1>Tn，每次显影添加的所述显影液量为V1、V2、......Vn-1、Vn，V1>V2>.....>Vn-1>Vn，每次显影的所述显影转速为R1、R2、....Rn-1、Rn，R1>R2>.....>Rn-1>Rn，n为大于或等于2的正整数。本申请提出的光刻显影方法能解决剥离去胶胶丝残留的问题并提高LED的亮度。
Description
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显影方法。
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显影原理，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。
现有光刻显影方法一般采用一次性显影，如图1所示，显影后的光刻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显影方法以解决上述问题。
发明内容
本申请公开了一种用于制作发光二极管的光刻显影方法，其特征在于，包括：清洗LED芯片表面污染物；预添加显影液；以及分步显影，用于逐步减少显影时间、显影液量及显影转速；其中，总显影时间为T，每次显影的所述显影时间为T1、T2、......、Tn-1、Tn，T＝T1+T2+…+Tn-1+Tn，T1>T2>.....>Tn-1>Tn，每次显影添加的所述显影液量为V1、V2、......Vn-1、Vn，V1>V2>.....>Vn-1>Vn，每次显影的所述显影转速为R1、R2、....Rn-1、Rn，R1>R2>.....>Rn-1>Rn，n为大于或等于2的正整数。
优选地，Tn＝0.9Tn-1。
优选地，Vn＝0.9Vn-1。
优选地，Rn＝0.8Rn-1。
优选地，V1＝15～22毫升，R1＝40～60转/分钟，T1＝20～40秒。
优选地，所述分步显影进一步包括：在每次显影之后，转动所述LED芯片，将剩余在所述LED芯片上的显影液甩去，再转动所述LED芯片，使所述LED芯片的运动状态稳定下来。
优选地，以800～1200转/分钟的速度转动所述LED芯片，将剩余在所述LED芯片上的所述显影液甩去。
优选地，以10～12转/分钟的速度转动所述LED芯片1～2秒，使所述LED芯片的运动状态稳定下来。
优选地，所述预添加显影液的步骤包括：添加所述显影液2～4毫升，一边显影一边以8～15转/分钟速度转动所述LED芯片，使得所述显影液在所述LED芯片的表面停留1～2秒，再以800～1200转/分钟的速度转动所述LED芯片，将剩余在所述LED芯片上的显影液甩去，然后以10～12转/分钟的速度转动所述LED芯片1～2秒，使所述LED芯片的运动状态稳定下来。
优选地，所述清洗LED芯片表面污染物的步骤包括：以1000～1500转/分钟的速度转动所述LED芯片3～5秒，再以10～12转/分钟的速度转动所述LED芯片1～2秒，使所述LED芯片运动状态稳定下来。
本发明提出的光刻显影方法与现有的光刻显影方法相比，具有以下优点：
1)解决剥离去胶胶丝残留的问题。
通过分步显影，逐步减少显影时间、显影液量及显影转速使得光刻后的图形形貌底部不会往里面凹进去，图形形貌变得平滑，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。
采用分步显影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显影方法高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显影方法所显影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显影方法的流程示意图；
图3为利用本发明光刻显影方法所显影后的光刻图形底部形貌的示意图；
图4为依据传统一次性显影方法所光刻的图形的扫描电镜图；
图5为依据本发明光刻显影方法所光刻的图形的扫描电镜图；
图6为依据传统一次性显影方法所蒸镀电极后的扫描电镜图；
图7为依据本发明光刻显影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显影方法的流程示意图。如图2所示，包括以下步骤：
步骤201，清洗LED芯片表面污染物。
在本发明的实施例中，以1000～1500转/分钟的速度转动LED芯片3～5秒，目的是把芯片表面颗粒状污染物甩掉。
然后以10～12转/分钟的速度转动芯片1～2秒，使芯片运动状态稳定下来。
步骤202，预添加显影液。
在本发明的实施例中，添加显影液2～4毫升，一边显影一边以8～15转/分钟速度转动LED芯片，显影液在芯片表面停留1～2秒，再以800～1200转/分钟的速度转动所述LED芯片，将剩余在所述LED芯片上的显影液甩去。
如此处理之后，使得显影液润湿光刻胶表面，便于在接下来的显影步骤中显影液能够迅速铺满光刻胶表面。
然后以10～12转/分钟的速度转动芯片1～2秒，使芯片运动状态稳定下来。
步骤203，分步显影。
在本发明中，将传统的一次性显影分为分步显影，逐步减少显影时间、显影液量及显影转速，从而使光刻后的图形形貌变得平滑。
在本发明一实施例中，将传统的一次性显影分为n次显影，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显影次数。假设一次性显影的总显影时间为T，每次显影的显影时间则对应为T1、T2、......、Tn-1、Tn，T＝T1+T2+…+Tn-1+Tn，其中T1>T2>.....>Tn-1>Tn。在本发明的一优选实施例中Tn＝0.9Tn-1。每次显影添加的显影液量则对应为V1、V2、......Vn-1、Vn，其中V1>V2>.....>Vn-1>Vn。在本发明的一优选实施例中Vn＝0.9Vn-1。每次显影的显影转速对应为R1、R2、....Rn-1、Rn，其中，R1>R2>.....>Rn-1>Rn。在本发明的一优选实施例中Rn＝0.8Rn-1。
具体的，步骤203包括以下子步骤。
步骤203-1，第1次显影。
在本发明的实施例中，此步骤中添加显影液量记为V1，V1＝15～22毫升；显影时芯片的显影转速为R1，R1＝40～60转/分钟；显影液在芯片表面停留时间即显影时间记为T1，T1＝20～40秒。
再以800～1200转/分钟的速度转动所述LED芯片，将剩余在所述LED芯片上的显影液甩去。再以10～12转/分钟的速度转动芯片1～2秒，使芯片运动状态稳定下来。
步骤203-2，第2次显影。
在本发明的实施例中，此步骤中添加显影液量记为V2，V2<V1,例如V2＝13.5～19.8毫升；显影时芯片的显影转速为R2，R2<R1，例如R2＝32～48转/分钟；显影液在芯片表面停留时间即显影时间记为T2，T2<T1，例如T2＝18～36秒。
再以800～1200转/分钟的速度转动所述LED芯片，将剩余在所述LED芯片上的显影液甩去。再以10～12转/分钟的速度转动芯片1～2秒，使芯片运动状态稳定下来。
.....
步骤203-n，第n次显影。
在本发明的实施例中，此步骤中添加显影液量记为Vn，Vn<Vn-1,例如Vn＝0.9Vn-1；显影时芯片的显影转速为Rn，Rn<Rn-1，例如Rn＝0.8Rn-1；显影液在芯片表面停留时间即显影时间记为Tn，Tn<Tn-1，例如Tn＝0.9Tn-1。
再以800～1200转/分钟的速度转动所述LED芯片，将剩余在所述LED芯片上的显影液甩去。再以10～12转/分钟的速度转动芯片1～2秒，使芯片运动状态稳定下来。
图3为利用本发明光刻显影方法所显影后的光刻图形底部形貌的示意图。
对比图1和图3可看出，传统一次性显影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。而本发明光刻显影方法所显影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。
图4为依据传统一次性显影方法所光刻的图形的扫描电镜图。图5为依据本发明光刻显影方法所光刻的图形的扫描电镜图。图6为依据传统一次性显影方法所蒸镀电极后的扫描电镜图。图7为依据本发明光刻显影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，传统一次性显影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。而本发明光刻显影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显影方法，本发明具有以下优点：
1)解决剥离去胶胶丝残留的问题。
通过分步显影，逐步减少显影时间、显影液量及显影转速使得光刻后的图形形貌底部不会往里面凹进去，图形形貌变得平滑，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。
采用分步显影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显影方法高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显影方法，其特征在于，包括：
清洗LED芯片表面污染物；
预添加显影液；以及
分步显影，用于逐步减少显影时间、显影液量及显影转速；
其中，总显影时间为T，每次显影的所述显影时间为T1、T2、......、Tn-1、Tn，T＝T1+T2+…+Tn-1+Tn，T1>T2>.....>Tn-1>Tn，每次显影添加的所述显影液量为V1、V2、......Vn-1、Vn，V1>V2>.....>Vn-1>Vn，每次显影的所述显影转速为R1、R2、....Rn-1、Rn，R1>R2>.....>Rn-1>Rn，n为大于或等于2的正整数。
2.如权利要求1所述的光刻显影方法，其特征在于，Tn＝0.9Tn-1。
3.如权利要求1所述的光刻显影方法，其特征在于，Vn＝0.9Vn-1。
4.如权利要求1所述的光刻显影方法，其特征在于，Rn＝0.8Rn-1。
5.如权利要求1所述的光刻显影方法，其特征在于，V1＝15～22毫升，R1＝40～60转/分钟，T1＝20～40秒。
6.如权利要求1所述的光刻显影方法，其特征在于，所述分步显影进一步包括：
在每次显影之后，转动所述LED芯片，将剩余在所述LED芯片上的显影液甩去，再转动所述LED芯片，使所述LED芯片的运动状态稳定下来。
7.如权利要求6所述的光刻显影方法，其特征在于，以800～1200转/分钟的速度转动所述LED芯片，将剩余在所述LED芯片上的所述显影液甩去。
8.如权利要求6所述的光刻显影方法，其特征在于，以10～12转/分钟的速度转动所述LED芯片1～2秒，使所述LED芯片的运动状态稳定下来。
9.如权利要求1所述的光刻显影方法，其特征在于，所述预添加显影液的步骤包括：
添加所述显影液2～4毫升，一边显影一边以8～15转/分钟速度转动所述LED芯片，使得所述显影液在所述LED芯片的表面停留1～2秒，再以800～1200转/分钟的速度转动所述LED芯片，将剩余在所述LED芯片上的显影液甩去，然后以10～12转/分钟的速度转动所述LED芯片1～2秒，使所述LED芯片的运动状态稳定下来。
10.如权利要求1所述的光刻显影方法，其特征在于，所述清洗LED芯片表面污染物的步骤包括：
以1000～1500转/分钟的速度转动所述LED芯片3～5秒，再以10～12转/分钟的速度转动所述LED芯片1～2秒，使所述LED芯片运动状态稳定下来。
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Citations (4)
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