用于制造图案形成体的方法和使用电磁束的加工装置制造方法及图纸

技术编号:7145358 阅读:367 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种用于图案形成体的制造方法,采用该方法可以在不使凹坑的形状变形的情况下容易地形成点状图案。提供了用于制造其上形成了点状图案的图案形成体的方法。此制造方法包括:制备步骤,其中制备具有光致抗蚀剂层的基板,所述光致抗蚀剂层在用电磁束照射并因此被加热时发生形状变化;和曝光步骤,其中用电磁束照射和扫描所述光致抗蚀剂层以去除光致抗蚀剂层的一部分,其中在所述曝光步骤中,将所述电磁束的发射时间调整为与形成于所述光致抗蚀剂层上的多个凹坑(21)在扫描方向上的间距相对应的扫描时间的10-40%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制造具有微细凹凸图案的图案形成体的方法,以及用于此制造方 法的使用电磁束的加工装置。
技术介绍
在发光元件如LED、荧光灯、EL(电致发光)元件和等离子体显示器中,由透明的透 镜、保护膜或玻璃管等形成发光体的外壳构件,并且从该外壳构件的表面向外部放出光。通常,这种透明外壳构件的折射率远大于空气的折射率。因此,当光从该外壳构件 向外部射出时,在外壳构件和空气之间的界面处发生反射。在一些情况下,根据光的反射 角,在界面处反射的光没有从外壳构件的内部向外部射出,并且光最后被转化为热。包含半 导体的LED元件的发光面也是如此。作为防止归因于此界面反射的光损失的技术,已知用于在表面如发光面上设置微 细凹凸结构的方法(例如,见专利文件1)。优选的是,当在发光面上设置这样的微细凹凸结 构以防止在界面处的光反射时,以密集并且陡峭的方式形成微细凹凸。此外,作为简单且准确地形成以上微细凹凸结构的方法,如专利文件2中所公开, 已知通过使用激光束照射热反应型材料(即,当用电磁束照射并因此被加热时形状经历变 化的材料)形成凹坑的方法。专利文件1 日本公开专利申请,公布号2003-174191专利文件2 日本公开专利申请,公布号2007-216^3专利技术概述技术问题然而,当通过使用激光束扫描包含热反应型材料的光致抗蚀剂层对其进行加工 时,光致抗蚀剂层中激光束照射开始的部分与光致抗蚀剂层中激光束照射结束的部分的热 传递不同。因此,通过去除光致抗蚀剂材料形成凹坑,所形成的凹坑形状可能发生扭曲。更 具体而言,如图7中所见,因为热没有积存在激光束照射起点附近,所以凹坑121在扫描方 向的上游端具有狭窄的形状。然而,因为热积存在激光束照射终点附近,所以与起点附近区 域相比,在终点附近区域更大程度地去除了光致抗蚀剂层。作为结果,所得凹坑朝向扫描方 向的下游变得更宽。鉴于以上,本专利技术设法提供用于图案形成体的制造方法和使用电磁束的加工装 置,由此可以容易地形成点状图案而没有凹坑扭曲。问题的解决方案根据解决上述问题的本专利技术,提供了用于制造其上形成点状图案的图案形成体的 方法,所述方法包括制备步骤,其中制备具有光致抗蚀剂层的基板,所述光致抗蚀剂层在 用电磁束照射并因此被加热时发生形状变化;和曝光步骤,其中用电磁束照射和扫描所述 光致抗蚀剂层以去除光致抗蚀剂层的一部分,其中在所述曝光步骤中,将所述电磁束的发 射时间调整为落入与将要形成于所述光致抗蚀剂层上的多个凹坑在扫描方向上的间距相对应的扫描时间的10-40%以内。以此方式,使电磁束发射这样的一段时间所述时间被调整为落入与将要形成于 所述光致抗蚀剂层上的多个凹坑在扫描方向上的间距相对应的扫描时间的10-40%范围以 内。这使得可以防止热积存在光致抗蚀剂层中,并从而去除光致抗蚀剂材料以便形成点状 凹坑。为了获得对于光致抗蚀剂材料的去除所必需的热量,在必要时根据发射时间调整电 磁束的输出。在本文中,术语“发射(to emit) ”或“发射(emission)”表示将电磁束的输 出增加到使光致抗蚀剂层根据增加的热量而发生形状变化的程度。即,以下两种情况包括 在术语“发射(to emit) ”或“发射(emission)”中;即,将电磁束的输出从电磁束的发射不 导致光致抗蚀剂层形状变化的低输出状态变为光致抗蚀剂层通过电磁束的发射而发生形 状变化的高输出状态,以及将电磁束的输出从没有发射电磁束的非发射状态变为发射电磁 束的发射状态。在上述制造方法中,优选的是用电磁束以在6-200m/s范围内的线速度扫描光致 抗蚀剂层。这是因为将电磁束的线速度增加至适当的值能够防止热积存在光致抗蚀剂材料 中。上述制造方法在曝光步骤后还可以包括蚀刻步骤,其中使用光致抗蚀剂层作为掩 模蚀刻基板。这使得以与光致抗蚀剂层的多个点状凹坑相对应的方式在基板本身上形成多 个凹坑成为可能。上述制造方法还可以包括在曝光步骤后进行的下列步骤膜形成步骤,其中在通 过所述光致抗蚀剂层的多个凹坑而露出所述基板的位置处的基板上形成膜;和去除步骤, 其中去除光致抗蚀剂层。通过此制造方法,还可以使用形成于基板上的具有点状图案的膜 在基板上形成凹凸图案。优选的是将光致抗蚀剂层的厚度设定在I-IOOOOnm的范围内。此外,优选 的是所述光致抗蚀剂层包含选自由以下染料组成的组中的至少一种染料单次甲基 (monomechine)花青染料、单次甲基氧杂菁(oxonol)染料、酞菁染料、偶氮染料、偶氮-金属 配合物染料、吓啉染料、亚芳基染料、香豆素染料、唑衍生物、三嗪衍生物、苯并三唑衍生物、 1-氨基丁二烯衍生物和喹酞酮(quinophthalone)染料。此外,还优选的是将所述电磁束的输出设定在4_200mW的范围内。根据解决上述问题的本专利技术,提供了一种使用电磁束制造图案形成体的加工装 置,在所述图案形成体上形成的点状图案,所述加工装置包括支持器,用于支持具有光致 抗蚀剂层的基板,所述光致抗蚀剂层在用电磁束照射并因此被加热时发生形状变化;束源, 用于发射电磁束;扫描设备,用于使用从所述束源发射的电磁束扫描所述光致抗蚀剂层; 和控制装置,用于执行控制,以使从所述束源发射的电磁束的输出产生变化,其中所述控制 装置使得所述束的发射时间在与将要形成于所述光致抗蚀剂层上的多个凹坑在扫描方向 上的间距相对应的扫描时间的10-40%的范围内,以在所述光致抗蚀剂上形成多个点状凹 坑。以加工装置的这种构造,发射电磁束的发射时间被调整为在与将要形成于光致抗 蚀剂层上的多个凹坑在扫描方向上的间距相对应的扫描时间的10-40%的范围内。这使得 可以防止热积存在光致抗蚀剂层中并从而在光致抗蚀剂层上容易地形成点状凹坑。专利技术的有利效果根据本专利技术的用于图案形成体的制造方法和用于此制造方法的本专利技术的使用电 磁束的加工装置,由于以被调整为在与将要形成于光致抗蚀剂层上的多个凹坑在扫描方向 上的间距相对应的扫描时间的10-40%的范围内的发射时间来发射电磁束,因而可以防止 热积存在光致抗蚀剂层中并从而在光致抗蚀剂层上容易地形成点状凹坑附图简述附图说明图1是上面形成多个LED芯片的硅基板的顶视图,所述多个LED芯片中的每一个 是根据本专利技术的图案形成体的一个实例。图2是硅基板的截面图。图3激光加工装置的原理图。图4是显示当在光致抗蚀剂层上形成多个凹坑时,(a)各个凹坑的形状和(b)激 光束沿扫描方向的曝光输出之间的关系的视图。图5包括说明根据改良的实施方案用于图案形成体的制造方法的视图,其中(a) 显示蚀刻过程,以及(b)显示光致抗蚀剂层去除过程。图6包括说明根据另一个改良的实施方案用于图案形成体的制造方法的视图,其 中(a)显示镀敷过程,以及(b)显示光致抗蚀剂层去除过程。图7显示通过传统方法形成的各个凹坑的平面形状。实施方案说明将对根据本专利技术用于制造图案形成体的方法和用于此制造方法的使用电磁束的 加工装置进行描述。如从图1中可见,作为图案形成体的一个实例的工件1整体上成形为大致圆盘的 形状;工件1具有在制造多个LED芯片2的过程中在硅基板的表面上形成的凹凸。LED芯 片2是通过半导体电路的制造技术形成的。如从图2中最佳可见,工件1包括由硅制成的基板10 (省略了电路的图示),本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造图案形成体的方法,在所述图案形成体上形成了点状图案,所述方法包括:制备步骤,其中制备具有光致抗蚀剂层的基板,所述光致抗蚀剂层在用电磁束照射并因此被加热时发生形状变化;和曝光步骤,其中用所述电磁束照射和扫描所述光致抗蚀剂层以去除所述光致抗蚀剂层的一部分,其中在所述曝光步骤中,将所述电磁束的发射时间调整为落入与形成于所述光致抗蚀剂层上的多个凹坑在扫描方向上的间距相对应的扫描时间的10-40%以内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:宇佐美由久
申请(专利权)人:富士胶片株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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