[发明专利]图形化衬底及图形化衬底和发光二极管外延片的制造方法

说明书

本发明公开了一种图形化衬底及图形化衬底和发光二极管外延片的制造方法，属于半导体技术领域。所述图形化衬底包括本体和设置在所述本体表面上的多个凸起结构，相邻的所述凸起结构之间的平面呈平坦状态。本发明提供的图形化衬底其相邻凸起结构之间的平面的边缘不会产生凹坑，相邻的凸起结构之间不会产生凹坑和凸起，因此，可以改善在其上生长的外延层的翘曲情况，提高外延片的晶体质量，达到提高产品良率和亮度的效果。

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及图形化衬底和发光二极管外延片的制造方法。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种能发光的半导体电子元件。LED具有长寿、节能、环保、可靠性高等优点，近年来在大屏幕彩色显示、交通信号灯和照明等领域发挥了越来越重要的作用。

LED外延片是LED内部的晶片生产的原材料。现有的LED外延片通常包括蓝宝石衬底、以及依次生长在蓝宝石衬底上的未掺杂GaN层、N型GaN层、有源层和P型GaN层。其中，蓝宝石衬底通常进行图案化处理(在蓝宝石衬底上，制备具有周期性结构的图案)，图案化后的蓝宝石衬底可以使外延材料中向上延伸的位错减少，从而使得LED的内量子效率增加。

发明内容

本发明实施例提供了一种图形化衬底及图形化衬底和发光二极管外延片的制造方法，可以改善外延生长过程中外延层的翘曲情况，提高外延片的晶体质量，所述技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种图形化衬底，所述图形化衬底包括本体和设置在所述本体表面上的多个凸起结构，相邻的所述凸起结构之间的平面呈平坦状态。

第二方面，本发明提供了一种图形化衬底的制造方法，所述制造方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上制作具有所需图案的掩膜；

在所述衬底上制作具有所需图案的掩膜；

将具有所述掩膜的衬底放入等离子体刻蚀机的反应室内的载台上；

将所述等离子体刻蚀机内第一电场的功率设定为1000～1300W，所述等离子体刻蚀机内第二电场的功率设定为0～1500W，所述载台温度设置为24～38℃；

向所述反应室内通入所述三氯化硼气体和氯气的混合气体，所述混合气体在所述第一电场的作用下进行辉光放电产生等离子体，所述等离子体在所述第二电场的作用下轰击所述衬底的未设置有所述掩膜的部分，使所述掩膜的图案转移到所述衬底上；

去除所述掩膜，得到图形化衬底，所述图形化衬底包括本体和设置在所述本体表面上的多个凸起结构，相邻的所述凸起结构之间的平面呈平坦状态。

进一步地，所述图形化衬底包括本体和设置在所述本体表面上的多个凸起结构，相邻的所述凸起结构之间的间距为L，3um≤L≤3.6um。

进一步地，所述凸起结构在所述本体表面上的正投影为圆形或者其他图形，所述圆形或者所述其他图形的外接圆的直径为d，2.0um≤d≤3.5um。

进一步地，每个所述凸起结构的高度为h，1.0um≤h≤1.9um。

第三方面，本发明提供了一种发光二极管外延片的制造方法，所述制造方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上制作具有所需图形的掩膜；

将具有所述掩膜的衬底放入等离子体刻蚀机的反应室内的载台上；

将所述等离子体刻蚀机内第一电场的功率设定为1000～1300W，所述等离子体刻蚀机内第二电场的功率设定为0～1500W，所述载台温度设置为24～38℃；