一種改進的圖形化襯底顯影方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及LED芯片制造領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種改進的圖形化襯底的顯影 技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖形化襯底技術(shù)通常稱為PSS，是Patterned Sapphire Substrate的簡稱。通常 是通過刻蝕的方法在藍寶石平面襯底上制作出三棱錐或三棱柱等圖形。一方面GaN材料在 PSS襯底上生長時其縱向外延變?yōu)闄M向外延，其結(jié)果一方面可以有效減少GaN外延材料的 位錯密度，從而減小有源區(qū)的非輻射復合，減小反向漏電流，提高LED的壽命；另一方面有 源區(qū)發(fā)出的光，經(jīng)GaN和藍寶石襯底界面多次散射，改變了全反射光的出射角，增加了光的 出射幾率，提高了光的提取效率。綜合這兩方面的原因，PSS襯底上生長的LED的出射光亮 度比傳統(tǒng)的LED提高了 20%以上，同時反向漏電流減小，LED的壽命也得到了延長。
[0003] PSS的制作工序主要有勻膠、曝光、顯影、刻蝕、去膠清洗等五步。將膠涂布在藍寶 石片上，待刻蝕區(qū)的膠經(jīng)曝光發(fā)生分解反應變得容易與顯影液反應，未曝光區(qū)域的膠與顯 影液不反應，顯影后經(jīng)過曝光的膠被去除，露出待刻蝕的藍寶石，刻蝕后藍寶石片表面形成 凸起的圓錐狀圖形。
[0004] 而現(xiàn)有技術(shù)在實際制作過程中，顯影過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)更容易留在下方的顯影液 里，所以越往下膠越難被去除，顯影后留下的膠的形貌上窄下寬，底部還有棱角（如圖1所 示），刻蝕后形成下方圓柱狀，上方圓錐狀的圖形（如圖2所示）。圓錐狀部分的側(cè)壁與藍 寶石基板幾乎垂直，對改變?nèi)瓷涔獾某錾浣腔緵]有作用。就是說本來應該是整個PSS 圖形各處都能改變?nèi)瓷涔獾某錾浣?，而現(xiàn)在只有上方一部分圓錐狀的圖形具有改變?nèi)?射光出射角的作用，降低了 PSS的反射效果和光的提取效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種改進的圖形化襯底顯影方法，其特征在 于，包括步驟：
[0006] 添加顯影液至少2毫升，顯影時間5-10秒，一邊顯影一邊以30-60轉(zhuǎn)/分鐘速度 轉(zhuǎn)動藍寶石片，顯影后以1500-3000轉(zhuǎn)/分鐘的速度轉(zhuǎn)動所述藍寶石片，將剩余在所述藍寶 石片上的顯影液甩去，然后所述藍寶石片的轉(zhuǎn)速將低到30-60轉(zhuǎn)/分鐘并用去離子水清洗 5-10秒，之后再以1500-3000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動所述藍寶石片，將雜質(zhì)、殘留的顯影液及 去離子水甩去；
[0007] 再添加顯影液至少2毫升，重復上述步驟2至4次。
[0008] 進一步地顯影時間6-8秒，一邊顯影一邊以35-50轉(zhuǎn)/分鐘速度轉(zhuǎn)動藍寶石片，顯 影后以1800-2800轉(zhuǎn)/分鐘的速度轉(zhuǎn)動所述藍寶石片，將剩余在所述藍寶石片上的顯影液 甩去，然后所述藍寶石片的轉(zhuǎn)速將低到35-50轉(zhuǎn)/分鐘并用去離子水清洗5-10秒，之后再 以1800-2800轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動所述藍寶石片，將雜質(zhì)、殘留的顯影液及去離子水甩去；
[0009] 再添加顯影液2-4毫升，重復上述步驟2至4次。
[0010] 進一步地顯影時間7秒，一邊顯影一邊以40轉(zhuǎn)/分鐘速度轉(zhuǎn)動藍寶石片，顯影后 以2000轉(zhuǎn)/分鐘的速度轉(zhuǎn)動所述藍寶石片，將剩余在所述藍寶石片上的顯影液甩去，然后 所述藍寶石片的轉(zhuǎn)速將低到40-50轉(zhuǎn)/分鐘并用去離子水清洗10秒，之后再以2000轉(zhuǎn)/ 分鐘的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動所述藍寶石片，將雜質(zhì)、殘留的顯影液及去離子水甩去；
[0011] 再添加顯影液3毫升，重復上述步驟3次。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的改進的圖形化襯底顯影方法，達到了如下效果：
[0013] (1)現(xiàn)有技術(shù)中的一次顯影的時間為30秒-40秒，雖然顯影過程藍寶石片以一定 速度轉(zhuǎn)動以保障顯影液與膠反應更完全更均一，但到了顯影末段，顯影液里面已經(jīng)增加了 很多顯影產(chǎn)生的雜質(zhì)，顯影液本身也已部分被消耗，顯影能力下降，還是會造成底部的膠顯 影不完全。本發(fā)明所述的改進的圖形化襯底顯影方法顯影更完全，解決了現(xiàn)有技術(shù)在顯影 過程中PSS圖形不規(guī)則的問題。
[0014] (2)與現(xiàn)有技術(shù)相比，經(jīng)過本申請?zhí)岣吡薖SS的反射效果和光的提取效率，白光亮 度提高1.6%。
【附圖說明】
[0015] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā) 明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：
[0016] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)一步顯影法顯影后膠柱形貌圖；
[0017] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)一步顯影法PSS圖形示意圖；
[0018] 圖3為曝光后待顯影不意圖；
[0019] 圖4為本發(fā)明的顯影方法顯影后膠柱形貌圖；
[0020] 圖5為本發(fā)明的顯影方法制作的PSS圖形示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 如在說明書及權(quán)利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員 應可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以 名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。如在 通篇說明書及權(quán)利要求當中所提及的"包含"為一開放式用語，故應解釋成"包含但不限定 于"。"大致"是指在可接收的誤差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所 述技術(shù)問題，基本達到所述技術(shù)效果。此外，"耦接"一詞在此包含任何直接及間接的電性 耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電 性耦接于所述第二裝置，或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說 明書后續(xù)描述為實施本發(fā)明的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本發(fā)明的一般原則為目 的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護范圍當視所附權(quán)利要求所界定者為準。
[0022] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0023] 實施例1 :
[0024] 本發(fā)明中添加顯影液的方式是先有技術(shù)中行業(yè)內(nèi)通用的方式，顯影液從管子里面 流出（管口直徑3-4毫米），顯影液均勻低涂布在藍寶石片上。每次顯影的顯影液量均為至 少2毫升。顯影液成分主要是四甲基氫氧化銨或者氫氧化鉀等，均采用現(xiàn)有技術(shù)，這里不再 贅述。
[0025] 本實施例中顯影法每次添加顯影液2毫升，顯影時間為5秒-10秒，顯影過程藍 寶石片以30-60轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)動以保障顯影液與膠反應更完全更均一，顯影后藍寶石片以 1500-3000轉(zhuǎn)/分的高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，將顯影液甩去，然后轉(zhuǎn)速回到30-60轉(zhuǎn)/分鐘并用去離子 水清洗5秒-10秒，之后再以1500-3000轉(zhuǎn)/分的高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，將雜質(zhì)、殘留的顯影液及去 離子水甩去，然后再用新的顯影液反應，如此重復2-4次，本實施例中重復三次，三步顯影 的顯影總時間與一步顯影相同，但因為三步顯影法每一步顯影液與膠只反應了 5秒-10秒， 去除雜質(zhì)后繼續(xù)加新顯影液2毫升反應，所以三步顯影法反應更充分。此方法顯影后，留下 的膠呈標準的圓柱狀（如圖4所示），刻蝕后的圖形為標準的圓錐狀（如圖5所示）。解決 了 PSS圖形不規(guī)則的問題。
[0026] 實施例2 :
[0027] 本實施例中添加顯影液3毫升，顯影時間5秒，一邊顯影一邊以30轉(zhuǎn)/分鐘速度 轉(zhuǎn)動藍寶石片，顯影后以1500轉(zhuǎn)/分鐘的速度轉(zhuǎn)動所述藍寶石片，將剩余在所述藍寶石片 上的顯影液甩去，然后所述藍寶石片的轉(zhuǎn)速將低到30轉(zhuǎn)/分鐘并用去離子水清洗5秒，之 后再以1500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動所述藍寶石片，將雜質(zhì)、殘留的顯影液及去離子水甩去；
[0028] 本實施例中再添加顯影液3毫升，重復上述步驟4次。
[0029] 實施例3 :
[0030] 本實施例中添加顯影液4毫升，顯影時間6秒，一邊顯影一邊以40轉(zhuǎn)/分鐘速度 轉(zhuǎn)動藍寶石片，顯影后以2000轉(zhuǎn)/分鐘的速度轉(zhuǎn)動所述藍寶石片，將剩余在所述藍寶石片 上的顯影液甩去，然后所述藍寶石片的轉(zhuǎn)速將低到40轉(zhuǎn)/分鐘并用去離子水清洗6秒，之 后再以2000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動所述藍寶石片，將雜質(zhì)、殘留的顯影液及去離子水甩去；
[0031] 本實施例中再添加顯影液4毫升，重復上述步驟4次。
[0032] 實施例4 :
[0033] 本實施例中添加顯影液3毫升，顯影時間7秒，一邊顯影一邊以40轉(zhuǎn)/分鐘速度 轉(zhuǎn)動藍寶石片以保障顯影液與膠反應更完全更均一，顯影后藍寶石片以2000轉(zhuǎn)/分的高轉(zhuǎn) 速轉(zhuǎn)動，將顯影液甩去，然后轉(zhuǎn)速回到40轉(zhuǎn)/分鐘并用去離子水清洗7秒，之后再以2000 轉(zhuǎn)/分的高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，將雜質(zhì)、殘留的顯影液及去離子水甩去，然后再用新的顯影液3毫升 反應，如此重復3次。
[0034] 實施例5 :
[0035] 本實施例中添加顯影液4毫升，顯影時間8秒，一邊顯影一邊以50轉(zhuǎn)/分鐘速度 轉(zhuǎn)動藍寶石片以保障顯影液與膠反應更完全更均一，顯影后藍寶石片以2500轉(zhuǎn)/分的高轉(zhuǎn) 速轉(zhuǎn)動，將顯影液甩去，然后轉(zhuǎn)速回到50轉(zhuǎn)/分鐘并用去離子水清洗8秒，之后再以25