[发明专利]图形化衬底、外延片及其制作方法

说明书

本发明公开了一种图形化衬底、外延片及其制作方法，属于半导体技术领域，该图形化衬底的图形包括呈阵列状分布的多个锥状凸起，多个锥状凸起包括位于图形化衬底的中部的多个第一锥状凸起和位于图形化衬底的边缘的多个第二锥状凸起，多个第二锥状凸起围绕多个第一锥状凸起布置，第一锥状凸起和第二锥状凸起的形状不同，由于第一锥状凸起和第二锥状凸起的形状不同，这样在生长外延层时，可以降低外延层边缘的应力，减少翘曲，使外延片厚度更加均匀，降低外延片边缘和中部的厚度差异，同时通过实验对比发现，还有利于生长量子阱时In的并入，从而提高了外延片发光波长的均匀性和一致性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种图形化衬底、外延片及其制作方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)作为光电子产业中极具影响力的新产品，具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。LED的核心结构是外延片，外延片的制作对LED的光电特性有着较大的影响。

外延片包括衬底和生长在衬底上的外延层。图形化衬底是一种常用的衬底，相比于传统的平片衬底，在图形化衬底上生长的外延层位错密度更小，制成的LED芯片的发光效率也更高。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

通过现有的图形化衬底制作外延片时，形成的外延片的边缘的发光波长相较于中部要短，使得发光波长均匀性和一致性较差。

发明内容

为了解决现有图形化衬底制成的外延片发光波长均匀性和一致性较差的问题，本发明实施例提供了一种图形化衬底、外延片及其制作方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种图形化衬底，所述图形化衬底的图形包括呈阵列状分布的多个锥状凸起，所述多个锥状凸起包括位于所述图形化衬底的中部的多个第一锥状凸起和位于所述图形化衬底的边缘的多个第二锥状凸起，所述多个第二锥状凸起围绕所述多个第一锥状凸起布置，所述第一锥状凸起和所述第二锥状凸起的形状不同，所述第一锥状凸起呈圆锥状，所述第二锥状凸起呈圆台状，所述第二锥状凸起的顶面上形成有多个圆锥凸起，或者所述第二锥状凸起的顶面为弧状凸面。

可选地，所述第一锥状凸起和所述第二锥状凸起的底面直径为0.2um～1.0um。

可选地，所述第一锥状凸起和所述第二锥状凸起的高度为0.1um～0.5um。

可选地，沿从所述图形化衬底的中部向边缘延伸的任意方向上，所述第二锥状凸起的数量为1～300个。

另一方面，本发明实施例还提供了一种发光二极管的外延片，所述外延片包括如前所述的任一种图形化衬底和形成在所述图形化衬底上的外延层。

又一方面，本发明实施例还提供了一种图形化衬底的制作方法，所述制作方法包括：

在蓝宝石衬底表面形成掩膜层；

对所述掩膜层进行图形化处理，以形成掩膜图形；

利用所述掩膜图形对所述蓝宝石衬底进行刻蚀，以形成图形化衬底，所述图形化衬底的图形包括呈阵列状分布的多个锥状凸起，所述多个锥状凸起包括位于所述图形化衬底的中部的多个第一锥状凸起和位于所述图形化衬底的边缘的多个第二锥状凸起，所述第一锥状凸起和所述第二锥状凸起的形状不同，所述第一锥状凸起呈圆锥状，所述第二锥状凸起呈圆台状，所述第二锥状凸起的顶面上形成有多个圆锥凸起，或者所述第二锥状凸起的顶面为弧状凸面。

可选地，所述掩膜层为光刻胶或SiO₂。

可选地，利用所述掩膜图形对所述蓝宝石衬底进行刻蚀时，刻蚀溶液为硫酸和磷酸的混合溶液。