[发明专利]图形化衬底的制作方法、图形化衬底和发光二极管

说明书

本发明公开了一种图形化衬底的方法、图形化衬底及发光二极管。包括依次进行的掩膜降低阶段、主刻蚀阶段和过刻蚀阶段，掩膜降低阶段：对表面形成有掩膜的衬底以预设的第一刻蚀工艺参数进行刻蚀，第一刻蚀工艺参数满足掩膜的刻蚀速率大于衬底的刻蚀速率，以降低掩膜的高度；主刻蚀阶段：对经过掩膜降低阶段的衬底以预设的第二刻蚀工艺参数进行刻蚀，以提高衬底的底宽和拐点夹角；过刻蚀阶段，对经过主刻蚀阶段的衬底的形貌以预设的第三刻蚀工艺参数进行修饰，以获得图形化衬底。本发明的图形化衬底的方法，可以有效缩短工艺时间，提高制作产能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种图形化衬底的制作方法、一种图形化衬底和一种发光二极管。

背景技术

PSS(Patterned Sapphire Substrates)即图形化衬底技术，是目前普遍采用的一种提高GaN基LED器件光效率的方法，也就是在蓝宝石衬底上生长干法刻蚀用掩膜，用标准的光刻工艺将掩膜刻出图形，利用ICP刻蚀技术刻蚀蓝宝石，并去掉掩膜，再在其上生长GaN材料，使GaN材料的纵向外延变为横向外延。该方法可以有效减少GaN外延材料的位错密度，从而减小了有源区的非辐射复合，减小了反向漏电流，提高了LED的寿命。有源区发出的光，经由GaN和蓝宝石衬底界面多次散射，改变了全反射光的出射角，增加了LED的光从正面(正装)和背面(倒装)出射的几率，从而提高了光的提取效率。同时反向漏电流减小，LED的寿命也得到了延长。

相关技术中，PSS图案化衬底的制作方法一般包括主刻蚀和过刻蚀，在主刻蚀过程中，涂覆在衬底上面的光刻胶往往较高，约为3.5μm-3.8μm，底宽大约1.8μm～1.9μm，这样，由于光刻胶较高，引起PSS刻蚀的副产物很难排除造成衬底刻蚀较为缓慢，导致图案化衬底的工艺时间大大增加。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种图形化衬底的方法、一种图形化衬底和一种发光二极管。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种图形化衬底的方法，包括依次进行的掩膜降低阶段、主刻蚀阶段和过刻蚀阶段；其中，

所述掩膜降低阶段：对表面形成有掩膜的衬底以预设的第一刻蚀工艺参数进行刻蚀，所述第一刻蚀工艺参数满足：所述掩膜的刻蚀速率大于所述衬底的刻蚀速率，以降低所述掩膜的高度；

所述主刻蚀阶段：对经过所述掩膜降低阶段的衬底以预设的第二刻蚀工艺参数进行刻蚀，以提高所述衬底的底宽和拐点夹角；

所述过刻蚀阶段：对经过所述主刻蚀阶段的衬底的形貌以预设的第三刻蚀工艺参数进行修饰，以获得图形化衬底。

可选地，所述第一刻蚀工艺参数包括腔室压力，所述腔室压力大于大于10mT。

可选地，所述腔室压力的范围为10mT～20mT。

可选地，所述第一刻蚀工艺参数包括刻蚀气体流量，所述刻蚀气体流量大于150sccm。

可选地，所述刻蚀气体流量的范围为150sccm～200sccm。

可选地，所述第一刻蚀工艺参数包括下电极功率，所述下电极功率不超过300W。

可选地，所述下电极功率的范围为200W～300W。

可选地，所述掩膜降低阶段的刻蚀时间的范围为3min～5min。

可选地，所述第二刻蚀工艺参数包括腔室压力、刻蚀气体流量和下电极功率；

其中，所述腔室压力的范围为2mT～4mT，刻蚀气体流量的范围为100sccm～120sccm，下电极功率的范围为100W～200W。

可选地，所述第三刻蚀工艺参数包括腔室压力、刻蚀气体流量和下电极功率；