[發明專利]LED圖形化襯底及其制備方法

有效

• 申請號: 202010061564.1
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111244239B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 徐平;胡耀武;王杰;龔彬彬
• 申請（專利權）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 北京晟睿智杰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11603
• 代理人: 于淼

1.一種LED圖形化襯底的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

提供藍寶石襯底；

對所述藍寶石襯底進行常規處理后，將所述藍寶石襯底置入電子束真空鍍膜反應腔內，在所述藍寶石襯底的表面蒸鍍Al單質薄膜；其中，所述對所述藍寶石襯底進行常規處理的步驟，包括：在620℃-650℃的氫氣氣氛下，通入100-130L/min的氫氣，保持反應腔壓力100-300mbar，處理藍寶石襯底5-10min；

對蒸鍍有Al單質薄膜的藍寶石襯底進行干法刻蝕，在所述Al單質薄膜的表面形成多個V形坑；所述V形坑沿垂直于所述藍寶石襯底所在平面的方向朝向所述藍寶石襯底凹陷，且沿垂直于所述藍寶石襯底所在平面的方向，所述V形坑的高度小于所述Al單質薄膜的厚度；

將形成了多個V形坑的所述藍寶石襯底置入等離子體增強化學氣相沉積反應腔，在所述Al單質薄膜遠離所述藍寶石襯底的一側沉積SiO₂薄膜；其中，位于所述Al單質薄膜遠離所述藍寶石襯底的一側的SiO₂薄膜填充于所述多個V形坑內，并覆蓋在所述Al單質薄膜遠離所述藍寶石襯底的一側的表面；

對所述SiO₂薄膜進行干法刻蝕，形成多個弧形結構；其中，每個所述弧形結構在所述藍寶石襯底上的正投影，覆蓋預設數量個所述V形坑在所述藍寶石襯底上的正投影；所述弧形結構、與所述弧形結構對應的Al單質薄膜及藍寶石襯底共同形成第一結構體；

通過金屬有機化合物化學氣相沉淀法，在所述SiO₂薄膜遠離所述藍寶石襯底的一側繼續生長氮化鎵基外延層，獲得完全結構的外延片。

2.根據權利要求1所述的LED圖形化襯底的制備方法，其特征在于，沿垂直于所述藍寶石襯底所在平面的方向，所述Al單質薄膜的厚度為200-300nm。

3.根據權利要求2所述的LED圖形化襯底的制備方法，其特征在于，沿垂直于所述藍寶石襯底所在平面的方向，每個所述V形坑的高為80-100nm，底面直徑為100-120nm，相鄰兩個V形坑的底面邊緣相距第一間隔，所述第一間隔為20-30nm。

4.根據權利要求1所述的LED圖形化襯底的制備方法，其特征在于，沿垂直于所述藍寶石襯底所在平面的方向，所述SiO₂薄膜的厚度為1800-2100nm。

5.根據權利要求4所述的LED圖形化襯底的制備方法，其特征在于，所述第一結構體的底面寬度為1800-2000nm，且沿垂直于所述藍寶石襯底所在平面的方向，所述第一結構體的高度為2200-2500nm。

6.根據權利要求5所述的LED圖形化襯底的制備方法，其特征在于，相鄰兩個第一結構體的底面邊緣相距第二間隔，所述第二間隔為500-700nm。

7.根據權利要求6所述的LED圖形化襯底的制備方法，其特征在于，沿垂直于所述藍寶石襯底所在平面的方向，每個所述第一結構體包含厚度為100-250nm的藍寶石、厚度為200-300nm的Al單質以及厚度為1800nm-2100nm的SiO₂。

8.一種通過權利要求1至7之任一所述的LED圖形化襯底的制備方法制備的LED圖形化襯底，其特征在于，所述LED圖形化襯底包括：

藍寶石襯底；

位于所述藍寶石襯底表面的Al單質薄膜，所述Al單質薄膜包括多個V形坑；所述V形坑沿垂直于所述藍寶石襯底所在平面的方向朝向所述藍寶石襯底凹陷；

位于所述Al單質薄膜遠離所述藍寶石襯底的一側沉積SiO₂薄膜，所述SiO₂薄膜，包括多個弧形結構，每個所述弧形結構在所述藍寶石襯底上的正投影，覆蓋預設數量個所述V形坑在所述藍寶石襯底上的正投影；所述弧形結構、與所述弧形結構對應的Al單質薄膜及藍寶石襯底共同形成第一結構體。