[實(shí)用新型]一種火山型掩膜版及其圖形化襯底

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320709142.6
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN203616577U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 商毅博;繆炳有;韓沈丹;胡丹;王巖
• 申請（專利權(quán)）人: 西安神光安瑞光電科技有限公司
• 主分類號: G03F1/26
• 分類號: G03F1/26;H01L33/20
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 倪金榮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種火山型掩膜版及其圖形化襯底。

背景技術(shù)

目前，GaN基（氮化鎵）LED（發(fā)光二極管）已經(jīng)廣泛應(yīng)用于全色顯示、交通信號燈、液晶背光顯示，并逐步進(jìn)入照明領(lǐng)域。為了滿足下一代投影儀、汽車大燈和高端市場的要求，人們一直在努力提高光功率和外量子效率。通常LED的亮度可以表示為內(nèi)量子效率和外量子效率的乘積（假設(shè)電流注入效率為100%）。由于晶格失配和熱膨脹系數(shù)較大，藍(lán)寶石襯底上通過GaN基形成的外延層仍然具有很高的線位錯（TDD，Threading?Dislocation?Densities）密度（108---1010cm-2）,這會導(dǎo)致內(nèi)量子效率的衰竭。為了改善GaN基在藍(lán)寶石上的外延質(zhì)量，人們提出了各種生長技術(shù)，比如橫向外延過生長（ELOG，Epitaxy?of?Lateral?Over-Growth）、微米級SiNx（氮化硅）或SiOx（氧化硅）圖形化掩膜和圖形化藍(lán)寶石基板（PSS，Patterned?Sapphire?Substrate）。另一方面，GaN基的高折射率限制了發(fā)射光的逃逸角度只有23°，導(dǎo)致低的光提取效率（LEE）。為了改善光提取效率，人們也同樣提出了各種方法，如PSS、粗化的P型氮化鎵層（P-GaN層）、激光剝離技術(shù)和嵌埋在LED結(jié)構(gòu)中的空洞。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中所存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出了一種火山型掩膜版及其圖形化襯底，以便利用火山型掩膜版簡化圖形化襯底的制造流程、降低成本的同時，避免量產(chǎn)時由于光刻圖形套刻無法準(zhǔn)確控制所造成的刻蝕后形貌差異、甚至變形所帶來的片間重復(fù)性問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：一種火山型掩膜版，包括光刻板，其特征在于：所述光刻板上設(shè)置環(huán)形陣列單元，所述環(huán)形陣列單元包括多個火山型單元，所述火山型單元兩兩之間距離相等。

上述火山型單元包括一圓環(huán)。

上述圓環(huán)內(nèi)直徑為0.4～0.8微米。

上述圓環(huán)外直徑為1.4～2.4微米。

上述火山型單元兩兩之間的間距為0.6-1.5微米。

一種基于權(quán)利要求1的火山型掩膜版制作的圖形化襯底，其特征在于：所述圖形化襯底包括藍(lán)寶石襯底以及設(shè)置在藍(lán)寶石襯底上的陣列分布的火山型單元，所述火山型單元等距離排列分布。

上述火山型單元包括一錐形圓環(huán)，所述錐形圓環(huán)的上下截面直徑不同。

上述藍(lán)寶石襯底的尺寸為2英寸或4英寸或6英寸。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供一種火山型掩膜版，利用該掩膜版制造的圖形化襯底，不僅易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化大生產(chǎn)，還可以降低外延缺陷、增加出光率、降低成本。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型光刻板排列示意圖；

圖2是本實(shí)用新型光刻板上的單元示意圖；

圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施例示意圖；

具體實(shí)施方式

參見圖1—圖3，本實(shí)用新型的火山型掩膜版，包括一光刻板，光刻板上具有環(huán)形陣列單元，每個環(huán)形陣列單元的外圓環(huán)對應(yīng)的部分不透光。圓環(huán)部分不透光是因?yàn)樗龉饪贪逦挥谝皇⒒迳希鍪⒒逋腹猓谒鍪⒒迳蠈?yīng)所述環(huán)形的地方鍍上一層不透光的材料如鉻等。環(huán)形相鄰的距離相等。環(huán)形陣列單元包括多個火山型單元，火山型單元兩兩之間距離相等。火山型單元包括一圓環(huán)；圓環(huán)內(nèi)直徑為0.4～0.8微米；圓環(huán)外直徑為1.4～2.4微米；火山型單元兩兩之間的間距為0.6-1.5微米。

本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式參見圖2，環(huán)形1中的內(nèi)圓直徑D1為0.4微米，環(huán)形1中的外圓直徑D2為1.4微米；或者：環(huán)形1中的內(nèi)圓直徑D1為0.8微米，環(huán)形1中的外圓直徑D2為2.4微米；或者：環(huán)形1中的內(nèi)圓直徑D1為0.6微米，環(huán)形1中的外圓直徑D2為1.8微米；環(huán)形光刻板單元間的距離為0.6微米；或者環(huán)形光刻板單元間的距離為1.5微米；

因此，環(huán)形1中的內(nèi)圓直徑D1為0.4-0.8微米，而環(huán)形1中的外圓直徑D2為1.4-2.4微米。環(huán)形光刻板單元間的距離為0.6-1.5微米；并且所述環(huán)形1相鄰的距離S1相等。在本實(shí)施例中，上述各直徑的具體數(shù)值用于更好的說明和理解本實(shí)用新型，但不限定于本實(shí)用新型。

參見圖3，利用上述的火山型掩膜版制造的圖形化襯底，圖形化襯底具有陣列分布的火山型單元，火山型單元的中心頂部形狀參見圖3，火山型單元等距離排列分布；藍(lán)寶石襯底的尺寸為2英寸、4英寸或6英寸或更大尺寸。