[发明专利]一种制备GaN生长用图形化蓝宝石衬底的方法

权利要求书

1.一种制备图形化蓝宝石衬底的方法，包括以下步骤：

1)在C面蓝宝石衬底上制备一层二氧化硅薄膜；

2)在二氧化硅薄膜上光刻形成图形化光刻胶掩膜；

3)将步骤2)得到的衬底放入质量百分比浓度为1.5-4％的氢氟酸溶液中，在20～50℃浸泡20-50秒，取出进行步骤4)；

4)将衬底放入BOE溶液中蚀刻去光刻胶掩膜图形间隙裸露的二氧化硅，然后去除光刻胶，形成图形化二氧化硅掩膜；

5)在图形化二氧化硅掩膜保护下，利用酸腐蚀液蚀刻蓝宝石衬底，得到图形化蓝宝石衬底；

6)湿蚀刻去除二氧化硅掩膜。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)采用化学气相沉积、物理气相沉积、溅射、电子束蒸镀、氢化物气相外延或旋涂法在蓝宝石衬底上制备二氧化硅薄膜。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)制备的二氧化硅薄膜厚度为0.1～1.0μm。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)形成的光刻胶掩膜图形厚度为1.0～3.0μm。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)BOE溶液蚀刻温度为20～50℃，时间为0.2～3分钟，然后取出衬底，用丙酮和异丙醇去除光刻胶，再用去离子水冲洗干净。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)蚀刻蓝宝石衬底的酸腐蚀液是由质量百分比浓度为95％的硫酸与86％的磷酸按体积比5∶1～1∶5混合配制的混合酸腐蚀液。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤5)酸腐蚀液蚀刻温度为200～300℃，时间为10～30分钟，然后取出衬底，用去离子水冲洗干净。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6)将衬底放入氢氟酸溶液中，在显微镜下观察直到顶部二氧化硅掩膜层被完全蚀去后，取出衬底，再用去离子水冲洗干净。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤6)所述氢氟酸溶液的质量百分浓度为5-40％。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)形成周期性排列的底径2.0～4.0μm，高度1.0～3.0μm的圆柱形光刻胶掩膜图形，相邻图形间距为0.5～1.0μm；步骤4)得到周期性排列的底径2.0～3.0μm，高度0.1～1.0μm的圆柱形SiO₂掩膜；步骤5)酸腐蚀液蚀刻后得到表面周期性排列有上宽1.0～3.0μm，下宽1.5～4.0μm，高度0.5～3.0μm的凸台的图形化蓝宝石衬底。