[發明專利]一種新型圖形化襯底及其制備方法

有效

• 申請號: 201410004051.1
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103762287B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 付星星;康凱;廉宗隅;張國義
• 申請（專利權）人: 東莞市中鎵半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.本發明一種新型圖形化襯底，包括襯底本體和覆蓋其表面的圖形凸起，其特征在于，所述圖形凸起呈陣列排布，所述陣列排布呈現長程有序短程無序性。

2.根據權利要求1所述新型圖形化襯底，其特征在于，所述圖形凸起陣列排布的傅里葉變換具有高階轉動對稱性，其階數為n，n≥5。

3.根據權利要求1和2所述新型圖形化襯底，其特征在于中，所述圖形凸起的排列，包括以等邊三角形和正方形單元或等邊四邊形和正方形單元以某種對稱操作方式排列，其傅里葉變換的對稱性可選取五階、八階、十階、十二階以至二十階或更高階。

4.根據權利要求1所述的圖形化襯底，其特征在于，所述圖形凸起陣列排布的最近鄰間距為0.1-5微米，所述圖形凸起的底部直徑為最近鄰間距的0.1-1倍，所述圖形凸起的高度為最近鄰間距的0.1-0.8倍。

5.根據權利要求1所述的圖形化襯底，其特征在于，所述圖形化襯底本體為藍寶石襯底、碳化硅襯底、硅襯底以及氮化鎵襯底；所述圖形化襯底凸起部的材料成分，或與襯底本體相同，或與襯底本體不同，如二氧化硅、氮化硅、二氧化鈦。

6.根據權利要求1所述的圖形化襯底，其特征在于，所述圖形凸起的橫截面的形狀包括：三角形、側邊呈現一定弧度的準三角形、梯形、以及梯形與倒三角形重疊組合形成的復合圖形。

7.根據權利要求1所述的一種新型圖形化襯底的制備方法，其特征包括，

（1）設計、制備具有權利要求1和2所述的襯底圖形結構的模板；

（2）圖形結構的復制：利用微納結構生成技術，將模板上的圖形結構復制到襯底表面的掩膜層上；

（3）圖形結構的轉移：利用干法刻蝕或濕法腐蝕技術，將掩模層的圖形結構轉移到襯底上，去除殘余的掩膜層，即可獲得所述圖形化的襯底。

8.根據權利要求7所述的圖形化襯底的制備方法，其特征在于，所述的襯底圖形結構模板為光刻技術所用的光刻版或納米壓印技術所用壓印模板。

9.根據權利要求7所述的圖形化襯底的制備方法，其特征在于，所述的圖形結構復制所采用的微納結構生成技術，包括，

???（1）光刻技術：在襯底上涂覆光刻膠、前烘、曝光、后烘、顯影、堅膜，將光刻版上的圖形復制到光刻膠層上；

???（2）納米壓印技術：在襯底表面涂覆納米壓印專用的壓印膠，采用紫外曝光方式或熱壓印方式將壓印模板上的圖形結構復制到壓印膠層上。

10.根據權利要求7所述的圖形化襯底的制備方法，其特征在于，所述的圖形結構轉移所采用的干法刻蝕或濕法腐蝕技術，包括，

???（1）干法刻蝕：采用感應耦合等離體（ICP)刻蝕或反應離子刻蝕（RIE)技術對上述具有圖形化光刻膠或壓印膠的襯底進行刻蝕，將圖形結構轉移到襯底上，去除殘余膠層，即可獲得所述圖形化襯底；

???（2）對于藍寶石襯底，也可采用濕法腐蝕技術進行圖形轉移：先在藍寶石襯底表面沉積一定厚度的二氧化硅層，然后再利用光刻技術或納米壓印技術，形成圖形化的光刻膠層或壓印膠層；采用BOE溶液腐蝕二氧化硅層，將膠層上的圖形轉移到二氧化硅層上，去除殘余膠層；采用硫酸和磷酸混合溶液在200℃-300℃溫度下，對藍寶石襯底進行腐蝕，然后去除二氧化硅層，即可獲得所述圖形化藍寶石襯底；或控制一定的腐蝕溫度和時間，保留所需厚度的二氧化硅層，從而獲得帶有不同成分的圖形凸起的圖形化藍寶石襯底。