專利名稱：發(fā)光二極管的襯底壓印裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED芯片生產(chǎn)裝置，具體涉及一種發(fā)光二極管的襯底壓印裝置。
背景技術(shù)：
納米壓印(NIL, Nano Imprint Lithography)是一種納米微制造技術(shù),利用該技術(shù)，可以將由電子束直寫(e-Beam Lithiography)或聚焦離子束(FIB)技術(shù)制備的模具的納米結(jié)構(gòu)通過“印章”的辦法轉(zhuǎn)移到基底材質(zhì)上。在GaN LED領(lǐng)域，由于半導(dǎo)體介質(zhì)GaN的折射率較高，故LED芯片的光提取效率固 有地低。產(chǎn)生的光大多數(shù)在半導(dǎo)體GaN和空氣或藍(lán)寶石基板的交界面發(fā)生內(nèi)部反射。折射率與反射之間影響關(guān)系)，能提取并進(jìn)入空氣的光只有一小部分。曾經(jīng)提出過好多通過增強(qiáng)光提取效率來提高LED效率的主意。目前LED業(yè)界采用的兩種主要方法是隨機(jī)紋理和成形藍(lán)寶石襯底(PSS)技術(shù)。納米成形化藍(lán)寶石襯底(NPSS)，可以認(rèn)為是傳統(tǒng)微米級PSS的延伸。一些研究論文表明NPSS的效率比微米級PSS的發(fā)光效率約高10-20%，與PSS相比將有明顯優(yōu)勢。從制造工藝的角度看，NPSS的優(yōu)勢不僅僅在于提高了效率。與微米級PSS相比，它結(jié)構(gòu)更小，故藍(lán)寶石蝕刻的時(shí)間便可縮短?？紤]外延生長，NPSS達(dá)到平面外延層所需的時(shí)間也較短。此夕卜，NPSS上生長的外延層可能有更好的外延層質(zhì)量，具有進(jìn)一步提高效率的潛力。但NPSS需要更高分辨率的光刻技術(shù)，由于波紋和缺陷的存在，光刻技術(shù)實(shí)乃一種挑戰(zhàn)且設(shè)備昂貴。電子束光刻則過于緩慢和昂貴，采用硬模的傳統(tǒng)NIL也由于藍(lán)寶石襯底基板表面的平整度等缺陷而失效。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種發(fā)光二極管的襯底壓印裝置，此襯底壓印裝置克服了壓板的平整性缺陷導(dǎo)致硬模圖案存在缺陷，實(shí)現(xiàn)了自調(diào)整保證壓力均勻且通孔的形貌也得到了大大改善。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種發(fā)光二極管的襯底壓印裝置，包括一腔體、用于放置LED芯片襯底的透光承載體和至少2塊下表面具有若干通孔的分立式壓印模板，此透光承載體與腔體活動(dòng)密封連接，至少2塊所述分立式壓印模板各自上表面均通過一軟繩固定于所述透光承載體上方，所述至少2塊所述分立式壓印模板位于同一平面從而與腔體、透光承載體形成一工作腔，此工作腔或和位于所述分立式壓印模板上方設(shè)置有氣泵從而在使得分立式壓印模板上方氣壓高于工作腔內(nèi)氣壓。上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)方案如下I、上述方案中，所述透光承載體下方放置有一凸透鏡，一用于固化光刻膠的光源位于此凸透鏡下方并在其焦點(diǎn)處。2、上述方案中,所述透光承載體為一玻璃層。[0010]3、上述方案中，所述工作腔或者所述分立式壓印模板上方設(shè)置有氣壓傳感器。4、上述方案中，所述軟繩固定于拉力傳感器上。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果本實(shí)用新型軟掛繩確保多模塊在水平的藍(lán)寶石襯底上自適應(yīng)調(diào)整水平度，而隔離的上下兩室，確保在下室抽真空時(shí)，就能實(shí)現(xiàn)整個(gè)藍(lán)寶石襯底壓印區(qū)域壓力均勻的軟壓，消除掉因襯底平整度變化，彎曲或起伏等造成的不利影響；其次，納米壓印技術(shù)中，產(chǎn)生的壓力必須均勻、統(tǒng)一。而分立多模壓印技術(shù)非常巧妙的解決了這一問題，實(shí)現(xiàn)了硬模也能產(chǎn)生均勻、統(tǒng)一的壓力，大面積一次壓印成型的理想效果，其可在大面積上保留薄而均勻的殘留層，這對高分辨率印壓和圖形傳輸?shù)谋Ｕ娑葮O為關(guān)鍵；再次，底部曝光使得軟硬模的使用不再受“透紫外光”的限制。大大增加了納米壓印的使用機(jī)會；另外，本實(shí)用新型中，當(dāng)掛繩和壓印模采用透紫外光的材質(zhì)，也可將紫外光從上方入射，故也可適應(yīng)對GaN外延層的圖案 化壓印。

附圖I為本實(shí)用新型用于LED芯片中襯底壓印的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型分立式壓印模板結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為現(xiàn)有技術(shù)LED芯片結(jié)構(gòu)示意圖。以上附圖中1、腔體；2、LED芯片襯底；3、透光承載體；4、分立式壓印模板；5、通孔；6、軟繩；7、工作腔；8、拉力傳感器；9、凸透鏡；10、光源；11、氣壓傳感器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一種發(fā)光二極管的襯底壓印裝置，其特征在于包括一腔體I、用于放置LED芯片襯底2的透光承載體3和至少2塊下表面具有若干通孔5的分立式壓印模板4，此透光承載體3與腔體I活動(dòng)密封連接，至少2塊所述分立式壓印模板4各自上表面均通過一軟繩6固定于所述透光承載體3上方，所述至少2塊所述分立式壓印模板4位于同一平面從而與腔體I、透光承載體3形成一工作腔7，此工作腔7或和位于所述分立式壓印模板4上方設(shè)置有氣泵從而在使得分立式壓印模板4上方氣壓高于工作腔7內(nèi)氣壓；所述工作腔7或者所述分立式壓印模板4上方設(shè)置有氣壓傳感器11。上述透光承載體3下方放置有一凸透鏡9，一用于固化光刻膠的光源10位于此凸透鏡9下方并在其焦點(diǎn)處。上述軟繩6固定于拉力傳感器8上。上述技術(shù)內(nèi)容進(jìn)一步闡述如下。本實(shí)施例通過將一塊LED芯片襯底對應(yīng)多塊的分立式壓印模板4，可減少單份的表面缺陷，而后嚙合在一起，這樣既保持其彼此間可獨(dú)立相對的微米級運(yùn)動(dòng)，又保持其可一次整體壓印的功能；甚至可將多塊模板合成一個(gè)更大的模板，以實(shí)現(xiàn)一次大面積多基板的壓印，提升壓印效率。軟繩掛在分立式壓印模板4和拉力傳感器8之間，一方面起到初始定位分立式壓印模板4的作用，二是等到下面的藍(lán)寶石襯底上的光刻膠碰觸其一的分立式壓印模板4時(shí)，其他的傳感器對應(yīng)的掛繩下降松弛，使模塊自然下壓，使得各個(gè)分立式壓印模板4自然調(diào)整水平度以適應(yīng)對應(yīng)藍(lán)寶石襯底部分的平整度，此自適應(yīng)調(diào)整功能，能較好的解決藍(lán)寶石襯底的不平整性；固定上室的氣壓，如一個(gè)大氣壓，當(dāng)下室中的藍(lán)寶石基板即襯底上光刻膠接觸其一分立式壓印模板4時(shí)，下室進(jìn)行抽真空降氣壓，從而在上室氣壓和分立式壓印模板4的自重下，將壓印模均勻的壓印在藍(lán)寶石基板上。分立的分立式壓印模板4掛有拉力傳感器8，其作用一來偵測基板上移時(shí)的接觸狀態(tài)，二來偵測掛繩松弛時(shí)的程度，以便模塊自適應(yīng)調(diào)整。在預(yù)設(shè)的上下兩室氣壓下(通常上下兩室初始?xì)鈮簽镮個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)，調(diào)整多塊分立式壓印模板4至水平狀態(tài)，再上移透光承載體3，在本實(shí)用新型中透光承載體3永遠(yuǎn)為水平狀態(tài)；根據(jù)多個(gè)力傳感器判斷兩者接觸狀態(tài)，到設(shè)定點(diǎn)時(shí)停止上移；再下移傳感器，以使所有對應(yīng)掛繩徹底松弛；然后抽下室真空至預(yù)設(shè)壓力點(diǎn)(根據(jù)力傳感器與氣壓傳感器判斷)后停止抽真空，再進(jìn)行曝光固化作業(yè)，最后下移透光承載體3，退真空，完成圖案的壓印過程。上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管的襯底壓印裝置，其特征在于包括一腔體(I)、用于放置LED芯片襯底(2)的透光承載體(3)和至少2塊下表面具有若干通孔(5)的分立式壓印模板(4)，此透光承載體(3 )與腔體(I)活動(dòng)密封連接，至少2塊所述分立式壓印模板(4 )各自上表面均通過一軟繩(6 )固定于所述透光承載體(3 )上方，所述至少2塊所述分立式壓印模板(4 )位于同一平面從而與腔體(I)、透光承載體(3)形成一工作腔(7)，此工作腔(7)或和位于所述分立式壓印模板(4)上方設(shè)置有氣泵從而在使得分立式壓印模板(4)上方氣壓高于工作腔(7)內(nèi)氣壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的襯底壓印裝置，其特征在于所述透光承載體(3)下方放置有一凸透鏡(9)，一用于固化光刻膠的光源(10)位于此凸透鏡(9)下方并在其焦點(diǎn)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的襯底壓印裝置，其特征在于所述透光承載體(3)為一玻璃層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的襯底壓印裝置，其特征在于所述工作腔(7)或者所述分立式壓印模板(4 )上方設(shè)置有氣壓傳感器(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的襯底壓印裝置，其特征在于所述軟繩(6)固定于拉力傳感器(8)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種發(fā)光二極管的襯底壓印裝置，包括一腔體、用于放置LED芯片襯底的透光承載體和至少2塊下表面具有若干通孔的分立式壓印模板，此透光承載體與腔體活動(dòng)密封連接，至少2塊所述分立式壓印模板各自上表面均通過一軟繩固定于所述透光承載體上方，所述至少2塊所述分立式壓印模板位于同一平面從而與腔體、透光承載體形成一工作腔，此工作腔或和位于所述分立式壓印模板上方設(shè)置有氣泵從而在使得分立式壓印模板上方氣壓高于工作腔內(nèi)氣壓。本實(shí)用新型襯底壓印裝置克服了壓板的平整性缺陷導(dǎo)致硬模圖案存在缺陷，實(shí)現(xiàn)了自調(diào)整保證壓力均勻且通孔的形貌也得到了大大改善。
文檔編號G03F7/00GK202633364SQ201220186739
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者顧建祖 申請人:顧建祖