[發明專利]一種激光刻蝕錯位半球與ODR結合的藍寶石圖形襯底及制備方法

在審

• 申請號: 201611267176.9
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN108269896A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 邵慧慧;徐現剛;劉成成;于果蕾;李沛旭
• 申請（專利權）人: 山東華光光電子股份有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20;H01L33/10;H01L33/00;H01L21/268
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王楠

1.一種激光刻蝕錯位半球與ODR結合的藍寶石圖形襯底，其特征在于，襯底表面設有半球狀突起，相鄰兩個半球狀突起之間的襯底設有半球狀凹槽，半球狀突起表面設有反射鏡層。

2.根據權利要求1所述的激光刻蝕錯位半球與ODR結合的藍寶石圖形襯底，其特征在于，所述的反射鏡層的厚度為50nm-1μm。

3.根據權利要求1所述的激光刻蝕錯位半球與ODR結合的藍寶石圖形襯底，其特征在于，所述半球狀突起的直徑為1-5μm，相鄰兩個半球狀突起的間距為1-5μm。

4.根據權利要求1所述的激光刻蝕錯位半球與ODR結合的藍寶石圖形襯底，其特征在于，所述的反射鏡層為TiO₂/SiO₂、Au₂O/SiO₂或Ag₂O/SiO₂其中的一種。

5.根據權利要求2所述的激光刻蝕錯位半球與ODR結合的藍寶石圖形襯底，其特征在于，所述的反射鏡層為TiO₂/SiO₂，為交替生長的SiO₂層和TiO₂層，交替重復周期為1-5個；優選的，1個交替重復周期中，交替生長的SiO₂層厚度為100nm，交替生長的TiO₂層厚度為100nm。

6.一種制備權利要求1所述藍寶石圖形襯底的制備方法，包括步驟如下：

(1)在藍寶石襯底上通過光刻技術以及激光刻蝕制備出半球狀突起；

(2)顯影去掉步驟(1)中經曝光后的光刻膠；

(3)在經步驟(2)處理過的藍寶石圖形襯底上涂上光刻膠，曝光顯影，然后蒸鍍一層Al₂O₃/SiO₂、Au₂O/SiO₂、Ag₂O/SiO₂其中一種反射鏡層，再去除平面區域的光刻膠，得到一個在半球面上有反射鏡層、平面區域沒有反射鏡層的圖形襯底；

(4)將經步驟(3)處理過的藍寶石圖形襯底通過激光刻蝕，半球狀突起上有反射鏡層激光由于反光不刻蝕，平面區域刻蝕成半球狀凹槽圖形；

(5)得到激光刻蝕錯位半球與ODR相結合的藍寶石圖形襯底；

(6)利用金屬有機物化學氣相沉淀法在步驟(5)所述的藍寶石圖形襯底上外延生長GaN層。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，在藍寶石襯底上涂光刻膠，利用光刻對版進行曝光；顯影出光刻膠圖形；利用光刻膠做掩膜，激光刻蝕藍寶石襯底，得到半球狀藍寶石圖形襯底；優選的，所述光刻膠的厚度為2-5μm，所述對光刻膠曝光的時間為10-15s；步驟(1)中激光刻蝕的功率為20～200W。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述顯影時間為50-60s。

9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中的激光刻蝕成半球碗狀圖形的功率為50W。

10.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(6)中所述GaN層的厚度為5～10μm。