专利名称：纳米微结构的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种纳米微结构的制造方法，尤指一种利用纳米球制作纳米微结构的方法。
背景技术：
由于发光二极管具有体积小、质量轻且发光效率高等优点，因此，目前已广泛运用于照明或信息提示的使用方面。但该发光二极管的发光元件经由结合载座所发出的光呈放射状散射，光源无法集中发射，因此，光源的均勻化、最佳化设计以及处理方式技术相当重要；目前业界均使用图案化基板，以具有降低外延生长(epitaxy)缺陷及提高光萃取的功效，而外延生长结构的好坏更影响工艺良品率及半导体发光二极管的效能。请参阅图IA至图1F，其显示了现有纳米微结构1的制造方法。如图IA所示，提供一基板10，且于真空环境下，在该基板10上形成氧化硅层11。如图IB所示，在该基板10 及氧化硅层11上涂布光阻层12，且进行黄光微影制工艺，以于该光阻层12上形成多个图案化开孔120，令该氧化硅层11表面外露于各该开孔120。如图IC所示，蚀刻移除各该开孔 120中的氧化硅层11，以令该基板10表面外露于各该开孔120。如图ID所示，移除该光阻层12。如图IE所示，进行湿蚀刻，以移除外露基板10的局部材料，以于该基板10上形成多个凹槽100。如图IF及图IG所示，移除该氧化硅层11，从而制作出纳米微结构1。或如图1E’所示，进行湿蚀刻，以移除外露基板10的局部材料，以于该基板10上形成多凹洞100’。如图1F’及图1G’所示，移除该氧化硅层11，从而制作出纳米微结构1。但是，上述现有的制造方法，因需在真空条件操作并采用黄光微影工艺，故导致工艺繁琐且设备、厂房投资成本昂贵。因此，开发一套新颖的纳米微结构制造方法，实已成目前重要的课题。
发明内容
鉴于上述现有技术的种种缺陷，本发明揭露一种纳米微结构的制造方法，包括提供一基板；于该基板上形成多个纳米球；于该基板上及各该纳米球之间形成待蚀刻膜；移除各该纳米球；于该待蚀刻膜上形成阻层；进行湿蚀刻，以移除该待蚀刻膜及其下的部分基板材料，以于该基板表面形成多个凸块；以及移除该阻层，以露出各该凸块。在前述的制造方法中，该基板为氧化铝(Al2O3)基板或硅基板。在前述的制造方法中，该待蚀刻膜为金属氧化物或金属氮化物，例如氧化铝。在前述的制造方法中，该阻层为金属氧化物或金属氮化物，该阻层的材料不同于该待蚀刻膜。在前述的制造方法中，该凸块的高度与宽度的比值范围为0. 25至0. 5，且该凸块具有晶格面。前述的制造方法还包括于进行湿蚀刻之前，先进行烧结工艺。由上可知，本发明不需真空工艺与黄光微影工艺，不仅可简化工艺，还能大幅降低制造成本。
图IA至图IF为显示现有纳米微结构的制造方法的剖面示意图，其中，图1E’至图 1F，为图IE至图IF的另一实施例；图IG为图IF的局部立体示意图；图1G’为图1F’的局部上视示意图；图2A至图2F为显示本发明的纳米微结构的制造方法的剖面示意图；图2G为图2F的局部上视示意图；以及图2G’为图2G的另一实施例。主要元件符号说明1纳米微结构10基板100 凹槽100，凹洞11氧化硅层12光阻层120开孔2纳米微结构20、20，基板200、200，凸块200a晶格面21纳米球22待蚀刻膜2 上部蚀刻膜23阻层h高度w 宽度
具体实施例方式以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。须知，本说明书所附附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域的普通技术人员的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达到的目的前提下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上、下”、“前、后”、“底部”、“一”及“表面”等的用语，亦仅为便于叙述的明了化，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，应当同样视为本发明可实施的范畴。请参阅图2A至图2F，其为本发明的纳米微结构的制造方法，特别适用于发光二极管外延生长基板上纳米微结构的制作。如图2A所示，提供一基板20，且于该基板20上形成多个纳米球21，该纳米球为可为通过现有微乳化聚合而获得的纳米球，例如聚苯乙烯球，而该基板20可为氧化铝(Al2O3) 基板或硅基板。如图2B所示，在该基板20上及各该纳米球21之间形成待蚀刻膜22，且该待蚀刻膜22为金属氧化物或金属氮化物，例如硅、锌、铝、铬、钛、铟、铅、锡、锆、铪、铁、钒、镁、钨等的氧化物或氮化物，而于本实施例中为氧化铝。更具体而言，该待蚀刻膜为包括选自氧化硅、氧化锌、氧化铝、氧化铬、氧化钛、氧化铟、氧化铅、氧化锡、氧化锆、氧化铪、氧化铁、氧化
钒、氧化镁、氧化钨、钛酸锆、铌酸锂、钽酸锂所组成群组的一种或多种。此外，该待蚀刻膜复可包括选自氮、磷及硼所组成群组的一种或多种掺杂物(Dopant)。如图2C所示，移除各该纳米球21。另外，如果所形成的待蚀刻膜22覆盖纳米球 21，则于移除纳米球21时一并移除上部蚀刻膜22a。如图2D所示，在该待蚀刻膜22上形成阻层23，且形成该阻层23的材料为金属氧化物或金属氮化物，例如硅、锌、铝、铬、钛、铟、铅、锡、锆、铪、铁、钒、镁、钨等的氧化物或氮化物，具体而言，该阻层23为包括选自氧化硅、氧化锌、氧化铝、氧化铬、氧化钛、氧化铟、氧化铅、氧化锡、氧化锆、氧化铪、氧化铁、氧化钒、氧化镁、氧化钨、钛酸锆、铌酸锂、钽酸锂所组成群组的一种或多种。此外，该待蚀刻膜还可包括选自氮、磷及硼所组成群组的一种或多种掺杂物。并且形成该阻层23的材料不同于该待蚀刻膜22，而于本实施例中形成该阻层 23的材料为氧化硅。如图2E所示，进行湿蚀刻，以移除该待蚀刻膜22及其下的部分基板20材料，以于该基板20表面形成多个具有晶格面200a的凸块200。详言之，该阻层23与基板20相接的部位即原各该纳米球21的底部，而于进行蚀刻时，通过待蚀刻膜22可被蚀刻的特性，向下蚀刻部分基板20，而该阻层23与基板20相接处(不一定实质连接)即形成该凸块200的顶点，又该阻层23为多孔性材料，在蚀刻过程中仍会有微蚀刻发生，同时通过多孔性渗透蚀刻液与阻层23厚薄来形成下方基板20的凸块200。另外，在进行湿蚀刻之前，可先进行烧结工艺，以强化该阻层23。如图2F所示，移除该阻层23，以露出各该凸块200，从而得到本发明的纳米微结构 2，其中，该凸块200的高度h与宽度w的比值范围约为0. 25至0. 5。如图2G及图2G’所示，为不同基板20材料所形成不同形状的凸块200 ；若形成该基板20的材料为氧化铝(Al2O3)，则凸块200的形状为三面晶格，如图2G所示；若形成该基板20’的材料为硅，则凸块200’的形状为四面晶格，如图2G’所示。综上所述，本发明的方法无须在真空条件下进行，也无须利用黄光微影工艺，故不仅简化工艺且大幅降低工艺成本。上述实施例是用以例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本领域的普通技术人员可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明的保护范围，应如本申请的权利要求书所限定。
权利要求
1.一种纳米微结构的制造方法，包括 提供一基板；于该基板上形成多个纳米球； 于该基板上及各该纳米球之间形成待蚀刻膜； 移除各该纳米球； 于该待蚀刻膜上形成阻层；进行湿蚀刻，以移除该待蚀刻膜及其下的部分基板材料，以于该基板表面形成多个凸块；以及移除该阻层，以露出各该凸块。
2.根据权利要求1所述的纳米微结构的制造方法，其中，该基板为氧化铝基板或硅基板。
3.根据权利要求1所述的纳米微结构的制造方法，其中，该待蚀刻膜为金属氧化物或金属氮化物。
4.根据权利要求3所述的纳米微结构的制造方法，其中，该待蚀刻膜还包括选自氮、磷及硼所组成群组中的一种或多种掺杂物。
5.根据权利要求1所述的纳米微结构的制造方法，其中，该阻层为金属氧化物或金属氮化物。
6.根据权利要求1所述的纳米微结构的制造方法，其中，该阻层为氧化硅。
7.根据权利要求1所述的纳米微结构的制造方法，其中，该阻层的材料不同于该待蚀刻膜的材料。
8.根据权利要求1所述的纳米微结构的制造方法，其中，该凸块的高度与宽度的比值范围为0. 25至0. 5。
9.根据权利要求1所述的纳米微结构的制造方法，其中，该凸块具有晶格面。
10.根据权利要求1所述的纳米微结构的制造方法，还包括于进行湿蚀刻之前，先进行烧结工乙ο
全文摘要
一种纳米微结构的制造方法，包括提供一基板；于该基板上形成多个纳米球；于该基板上及各该纳米球之间形成待蚀刻膜；移除各该纳米球；于该待蚀刻膜上形成阻层；进行湿蚀刻，以移除该待蚀刻膜及其下的部分基板材料，以于该基板表面形成多个凸块；以及移除该阻层，以露出各该凸块。本发明无需真空工艺与黄光微影工艺，从而简化了工艺。
文档编号B82Y40/00GK102456547SQ201010526458
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者李昇儒 申请人:和椿科技股份有限公司