[實用新型]一種圖形化藍寶石襯底

有效

• 申請號: 201520399896.5
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN204760414U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 李彬彬;徐翊翔;王振;劉加云;陳旭成;余學志;邱樹添
• 申請（專利權）人: 安徽三安光電有限公司
• 主分類號: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;H01L33/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于半導體襯底領域，尤其涉及一種圖形化藍寶石襯底。

背景技術

圖形化藍寶石襯底(PatternedSapphireSubstrate，簡稱PSS)是在藍寶石襯底上利用光刻、刻蝕等工藝，形成具有圖形化表面的藍寶石襯底。圖形化襯底一方面能夠有效降低外延結構層的位錯密度，提高外延材料的晶體質量和均勻性，進而能提高發光二極管的內量子發光效率；另一方面，由于陣列圖形結構增加了光的散射，改變了發光二極管的光學線路，進而提升了外量子出光效率。

在現有的圖形化襯底中，普遍存在較大面積的C面(即藍寶石的(0001)面)。C面上形成的穿透位錯容易擴展至發光二極管的量子阱，導致非輻射復合。中國專利文獻CN104495402A公開了一種圖形化藍寶石襯底的制作方法，其利用干法刻蝕和濕法刻蝕結合的方法在相鄰襯底圖案間區域中制備規則的突起部，形成無C面的圖形化襯底，以提高外延結構的晶體質量和光反射率。

發明內容

為進一步提高藍寶石襯底的光反射率，本實用新型提供了一種圖形化藍寶石襯底，其通過在襯底圖案的底座和側面、以及相鄰襯底圖案間區域表面制作不規則凹凸，進一步增加光反射點，提高襯底的出光效率。具體技術方案如下：

一種圖形化藍寶石襯底，其具有相對的第一表面和第二表面，第一表面上分布有多個襯底圖案，所述襯底圖案具有底座和側面，其特征在于：所述襯底圖案的底座和側面，以及相鄰襯底圖案間區域表面均呈不規則凹凸形，具有多個凸部和凹部。

優選的，所述襯底圖案在所述第一表面上均勻或不均勻分布。

優選的，所述襯底圖案在所述第一表面上均勻交錯排列，且相鄰3個襯底圖案排列形成三角形。

優選的，所述襯底圖案的高度為0.5～2μm、底寬為0.5～6μm。

優選的，所述凸部的高度為0.1～1.5μm。

優選的，所述相鄰襯底圖案間距為0.5～6μm。

優選的，所述襯底圖案高度大于所述凸部的高度。

優選的，所述圖形化藍寶石襯底的尺寸為2寸、4寸、6寸或8寸。

本實用新型還提供了一種LED芯片，其在上述的圖形化藍寶石襯底上通過外延制程和芯片制程制備而成。

本實用新型提供的圖形化藍寶石襯底，其襯底圖案的底座和側面、以及相鄰襯底圖案間區域表面均呈不規則凹凸形，從而增加了光線在藍寶石襯底中的光反射點，進一步增加藍寶石襯底的出光效率。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例之圖形化藍寶石襯底的側視示意圖。

圖2為本實用新型實施例之圖形化藍寶石襯底制作的流程示意圖。

附圖標注：10：襯底；11：襯底圖案；111：底座；112：側面；12：凸部；13：凹部；20：光阻柱。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。需說明的是，本實用新型的附圖均采用非常簡化的非精準比例，僅用以方便、明晰的輔助說明本實用新型。

請參看圖1，一種圖形化藍寶石襯底10，其具有相對的第一表面和第二表面，第一表面上分布有多個襯底圖案11，襯底圖案11具有底座111和側面112。襯底圖案11的底座111和側面112，以及相鄰襯底圖案11間區域表面均呈不規則凹凸形，具有多個凸部12和凹部13(如圖1所示)。襯底圖案11在第一表面上可均勻分布，如以圓形、矩形、菱形等排列，也可不均勻分布，為了提高外延生長的晶體質量，以及提高出光效率，本實施例優選襯底圖案11在第一表面上均勻交錯排列，并且相鄰的3個襯底圖案11排列形成三角形，襯底圖案11高度大于凸部12的高度。襯底圖案11的高度為0.5～2μm、底寬為0.5～6μm，凸部的高度為0.1～1.5μm；相鄰襯底圖案11的間距為0.5～6μm。襯底10的尺寸可為2寸、4寸、6寸或8寸等任意尺寸。

參看圖2，為了制備上述的圖形化藍寶石襯底，可采用以下的制備方法：首先，在藍寶石襯底的第一表面上涂覆一層光阻，通過光刻工藝形成一系列圓柱形光阻柱20；然后，將具有光阻柱20的藍寶石襯底10置于130～150℃的溫度下，使光阻柱20自然坍塌變形，形成側面具有不規則曲線的變形光阻柱；最后，利用干法刻蝕以變形光阻柱為掩模，對藍寶石襯底10進行刻蝕，形成底座和側面均呈不規則凹凸形的襯底圖案11，并且相鄰襯底圖案11間區域表面也呈不規則凹凸形，具有凸部12和凹部13。