[發(fā)明專利]一種圖案化襯底及其制作方法和利用其制作外延膜的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710056033.1
• 申請(qǐng)日: 2017-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN106784197A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐軍;潘堯波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥彩虹藍(lán)光科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/00
• 分類號(hào): H01L33/00;H01L33/22;H01L33/32
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所31219
• 代理人: 王華英

1.一種案化襯底的制作方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

1)提供一Si襯底，在其表面制作出多個(gè)凹坑；

2)在所述Si襯底表面上形成AlN薄膜，使所述AlN薄膜填充滿所述凹坑；

3)對(duì)步驟2)得到AlN薄膜進(jìn)行減薄處理，得到圖案化襯底。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案化襯底的制作方法，其特征在于，在步驟1)中，在所述Si襯底表面制作出多個(gè)凹坑的過程，至少包括以下步驟：

1-1)在所述Si襯底表面上形成一層光刻膠掩膜；

1-2)采用光刻技術(shù)將所述光刻膠掩膜圖形化，以形成所期望的圖形；

1-3)采用刻蝕工藝將光刻膠掩膜上的圖形輪廓傳遞到所述Si襯底上，在所述Si襯底上表面形成所述凹坑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖案化襯底的制作方法，其特征在于，在步驟1-3)中，采用ICP刻蝕工藝或濕法腐蝕工藝進(jìn)行刻蝕。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖案化襯底的制作方法，其特征在于，所述ICP刻蝕工藝所采用的刻蝕氣體包括含氟基氣體，所述濕法腐蝕工藝采用的腐蝕液包括BOE溶液及KOH溶液中的任意一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案化襯底的制作方法，其特征在于，還包括以下特征中的一項(xiàng)或兩項(xiàng)：

1)在步驟1)中，所述凹坑為圓洞形，其直徑為300-800nm，深度為500-1000nm；

2)步驟2)中，在形成所述AlN薄膜時(shí)，所述Si襯底溫度控制在500-1000℃，所述AlN薄膜的厚度為1-2μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案化襯底的制作方法，其特征在于，在步驟3)中，對(duì)AlN薄膜進(jìn)行減薄處理的過程，至少包括以下步驟：

3-1)在所述AlN薄膜表面上涂有一層光刻膠，將其全部曝光、固化、堅(jiān)膜，以適于襯底表面平整；

3-2)利用氟基反應(yīng)離子刻蝕設(shè)備對(duì)所述AlN薄膜表面進(jìn)行減薄處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案化襯底的制作方法，其特征在于，在步驟3)中，減薄至暴露出所述Si襯底表面，或在所述Si襯底表面保留50-100nm厚的AlN薄膜。

8.一種如權(quán)利要求1至7任一所述的圖案化襯底的制作方法獲得的圖案化襯底。

9.一種利用如權(quán)利要求8所述的圖案化襯底制作外延膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)對(duì)所述圖案化襯底進(jìn)行原位表面高溫退火處理；

b)在所述圖案化襯底表面上生長AlN緩沖層；

c)在所述AlN緩沖層表面上生長AlGaN應(yīng)力控制層；

d)在所述AlGaN應(yīng)力控制層表面上生長GaN外延層。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用圖案化襯底制作外延膜的方法，其特征在于，還包括以下特征中任意一項(xiàng)或多項(xiàng)：

1)在步驟a)中，高溫退火處理的條件為：溫度為1100-1200℃，退火時(shí)間為5-10min，退火氣體包括H₂和NH₃，H₂氣體流量為120-150L/min，NH₃氣體流量為6-8L/min；

2)在步驟b)中，生長所述AlN緩沖層條件為：溫度為1000-1100℃，反應(yīng)室反應(yīng)壓力為50-100torr，生長速率為3-6nm/min；

3)在步驟b)中，所述AlN緩沖層厚度為50-200nm；

4)在步驟c)中，生長所述AlGaN應(yīng)力控制層的條件為：溫度為1000-1100℃，反應(yīng)室壓力為50-100torr，生長速率為5-50nm/min，

5)在步驟c)中，所述AlGaN應(yīng)力控制層的厚度為200-1000nm；

6)在步驟c)中，在生長所述AlGaN應(yīng)力控制層的組分中，Al的摩爾量占組分總摩爾量的20-60％；

7)在步驟d)中，生長所述GaN外延層的條件為：溫度為1000-1150℃，反應(yīng)室壓力為50-500torr，生長速率為1-6μm/h；

8)在步驟d)中，所述GaN外延層的厚度為1-6μm。