使用GaN基白光LED替代传统照明灯具在节约能源上的重要战略意义，而外延层缺陷密度大和LED器件出光效率低是GaN基白光LED发展中面临的两个主要问题。蓝宝石图形衬底（Patterned Sapphire Substrate，PSS）是解决这两方面问题的主流方法之一。本论文深入研究和开发了利用紫外激光干涉曝光方法制备具有亚微米周期图形的2英寸蓝宝石图形衬底的一系列工艺。　　 首先，设计和搭建了稳定获得2英寸面积均匀图形的紫外激光干涉曝光系统，系统可以抵抗建筑物自身震动和70-80分贝环境噪音。并在此基础上研究了光刻胶厚度、曝光时间和显影条件对图形质量的影响，优化了工艺参数，获得了制备460 nm周期二维点阵图形的最佳工艺条件。　　 其次，选择了SiO2作为湿法掩膜层的，并在确定了图形转移工艺的基本参数，并开发和优化了三种掩模图形缩小工艺，分别是RIE过刻蚀法、湿法侧蚀法和金属缩球法。研究结果表明，RIE过刻蚀法虽然可以控制掩膜的大小，但是不稳定，重复性不好。湿法侧蚀法相对稳定，但是当需要尺寸很小的掩膜时，暴露出大面积均匀性不好的缺点。金属缩球法可以有效并精确的控制SiO2掩膜的大小，能减小不同图形尺寸的相对误差，还可以大大提高掩膜的一致性。　　 第三，研究和优化了湿法刻蚀制备蓝宝石图形衬底的工艺。主要考虑了腐蚀液的选择和配比、反应温度对刻蚀速率的影响。选择了H2SO4体积浓度为90％的H2SO4和H3PO4混合液作为腐蚀液。研究结果表明，刻蚀速率受反应速率限制，随反应温度的增加而呈指数规律增加;在腐蚀液和温度确定的情况下，刻蚀速率和与腐蚀液直接接触反应的蓝宝石C面的面积无关，也和掩膜大小无关。　　 最后，获得了2英寸大小，图形周期为460 nm的蓝宝石图形衬底。同时获得周期为460nm的镓砷图形衬底。图形尺寸和刻蚀深度可控、工艺过程稳定，安全。