自掩膜光刻工艺研究及在pss产品中的应用

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1、自掩膜光刻工艺研究及在Pss产品中的应用袁根如（中国上海201210）【摘要】本文研究了采用普通的接触式光刻机来制作PSS产品，并且使光刻出的PSS具有与stepper光刻机相同的效用，研究结果表明，通过开发出的自掩膜光刻工艺技术可以制作出与stepper光刻机相同规格的PSS产品，并将其制作成大功率LED器件，封装后在100mA电流驱动下率出光效率都达到了99lm/深紫外光源，普通高温退火炉，北方微电子ELED300干法刻蚀，EPG-515/AZ-GXR-601光刻胶。实验方法：用接触式光刻机在蓝宝石衬底表面制作一层薄胶光刻胶图形，图形尺寸为2μm*1μm，厚度分

2、别为0.5μm/1μm/1.5μm几个尺寸；深紫外光源固化处理，处理时间为5min/10min/15min；高温退火炉将光刻胶图形碳化，温度为200℃/400℃/600℃/800℃，时间为5min/10min/15min/10min；在表面匀一层厚胶AZ-GXR-601，厚度为2.2μm/2.5μm/2.8μm；利用碳化的图形做掩膜，利用接触式光刻机进行光刻，通过显影出厚胶光刻胶图形；利用干法刻蚀设备将图形转移到蓝宝石衬底上；将制作出的PSS产品用于外延生长制作出大功率芯片，封装并测试。２实验结果与分析２．１薄膜图形制作结果本研究项目利用企业自有设备优势，用接触式对

3、准曝光系统先在蓝宝石衬底上制作一层薄膜光刻胶图形，通过曝光光刻，厚度为0.5μm和1μm的图形线条均匀性较好，厚度为1.5μm的图形线条均匀性不能满足要求。2.2自掩膜光刻结果通过固化、碳化几个参数的实验，得出几个光刻出的图形效果和刻蚀效果。条件1，固化5min/碳化200℃5min/胶厚2.2μm；条件2，固化5min/碳化400℃10min/胶厚2.5μm；条件3，固化5min/碳化600℃15min/胶厚2.8μm；碳化温度800℃时，光刻胶都被烧掉。从实验结果得到，薄胶厚度1μm/固化5min/碳化600℃15min/胶厚2.8μm条件较好。2.3自掩膜技术

4、应用效果选用较好的条件制作PSS，并与stepper光刻技术制作出的PSS产品一起进行外延生长LED结构，之后芯片电极制作，最后比较两种产品的亮度提升效果。芯片尺寸14x28mil封装3528测试条件100mA从测试结果来看，自掩膜光刻PSS产品对LED芯片亮度的提升与stepper光刻PSS产品相当。３结束语通过研究实验，得到较好的自掩膜光刻条件：薄胶厚度1μm/固化5min/碳化600℃15min/胶厚2.8μm。通过创新研究，开发出自掩膜光刻工艺制作了PSS产品，此技术的出现颠覆了传统理念，此技术的出现，无论是其制作成本，还是光刻良率，都比stepper光刻工

5、艺具有很大优势。同时也为LED企业能够轻松的制作出PSS产品来实现自给自足，解决PSS供应缺货问题。本技术的创新，推动了LED产业的发展，为LED产品早日进入千家万户做出了应有的贡献。..