CN115763658A - 一种基于新型图形化衬底的led芯片及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于新型图形化衬底的LED芯片及其制造方法，所述LED芯片包括氧化铝氮氧化铝图形化衬底、缓冲层和LED结构层，其中所述缓冲层外延生长在氧化铝氮氧化铝图形化衬底上，所述LED结构层外延生长在缓冲层上；所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底包括：氧化铝层和氮氧化铝图形层；所述缓冲层包括：氮化铝层和氮氧化硅层；所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底中的氧化铝层由所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底中的所述氮氧化铝层覆盖；所述缓冲层覆盖在所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底上，所述LED结构层覆盖在所述缓冲层上。本申请通过以上LED芯片及其制造方法极大的提高了芯片的电性良率，极大的减小了光效和ESD的损失。

Description

一种基于新型图形化衬底的LED芯片及其制造方法

技术领域

本发明涉及LED芯片技术领域，特别涉及一种基于新型图形化衬底的LED芯片及其制造方法。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，LED产品被广泛应用于各行各业并在人们的日常生活及生产中起到重要作用。行业内主要采用MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapour Deposition，金属有机化合物化学气相沉积)法来制备LED的外延片，一般使用PSS衬底(Patterned SapphireSubstrate，图形化蓝宝石衬底)。在PSS衬底材料上生长干法刻蚀用掩膜，并用标准的光刻工艺将掩膜刻出图形，再利用ICP(inductively coupled plasma，电感耦合等离子体)刻蚀技术刻蚀蓝宝石并去掉掩膜，在其上生长GaN(氮化镓)材料，使GaN材料的纵向外延变为横向外延。一方面可以有效减少GaN外延材料的位错密度，从而减小有源区的非辐射复合，减小反向漏电流，提高LED的寿命；另一方面有源区发出的光，经GaN和蓝宝石衬底界面的多次散射，改变了全反射光的出射角，增加了倒装LED的光从蓝宝石衬底出射的几率，从而提高了光的提取效率。

LED市场趋于平稳与常规制造化，针对高阶尖端产品的需求日益迫切，尤其是高光效型产品。而图形化衬底作为一种PSS衬底可以进一步的提升LED的质量，其主要可以解决LED制备过程中存在的晶格失配和热失配等问题，进一步的提高了出光效率及降低了能耗。

常规的图形化衬底的结构一般是Al2O3蓝宝石材料作为基板，再透过ICP制程制作出图形化衬底，这便导致了外延生长GaN材料与Al2O3材料有更多缺陷和位错的生成，进而导致LED上层的精细结构晶格质量差，大大损失光效和ESD、和IR等电性良率。

发明内容

本申请提供一种基于新型图形化衬底的LED芯片及其制造方法，以解决现有技术中因外延生长GaN材料与Al2O3材料有许多缺陷和位错，进而导致LED上层的精细结构晶格质量差，使得光效和ESD的损失、和IR等电性良率低下的问题。

第一方面，本申请提供一种基于新型图形化衬底的LED芯片，所述LED芯片包括：

氧化铝氮氧化铝图形化衬底、缓冲层和LED结构层，其中所述缓冲层外延生长在氧化铝氮氧化铝图形化衬底上，所述LED结构层外延生长在缓冲层上；

所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底包括：氧化铝层和氮氧化铝图形层；

所述缓冲层包括：氮化铝层和氮氧化硅层；

所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底中的氧化铝层由所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底中的所述氮氧化铝层覆盖；

所述缓冲层覆盖在所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底上，所述LED结构层覆盖在所述缓冲层上。

优选的，所述氮氧化铝图形层包括：

与所述氧化铝层直接连接的膜层，所述膜层厚度为0um-0.1um；

位于膜层上方的若干个图形，所述图形的底座宽度为2.0um-3.0um，所述图形的高度为1.0um-2.9um，所述图形之间间隔距离为0um-1.0um。

优选的，所述缓冲层中的氮化铝层的厚度为100-250A，所述缓冲层中的氮氧化硅层的厚度为100-300A。

第二方面，本申请还提供一种基于新型图形化衬底的LED芯片的制造方法，所述制造方法包括：

将氧化铝衬底放入温度反应室，制备表面具有过渡层的第一氧化铝衬底；

将第一氧化铝衬底多次放入温度反应室，制备氧化铝氮氧化铝图形化衬底；

将所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底放入物理气相沉积设备中，通过物理气相沉积外延生长氮化铝层，得到第一衬底；

将所述第一衬底放入金属有机化合物化学气相沉积设备中，通过金属有机化合物化学气相沉积外延生长氮氧化硅层，得到第二衬底；

在第二衬底上外延生长LED结构层。

优选的，所述制备表面具有过渡层的第一氧化铝衬底的步骤包括：

调节所述温度反应室中的靶基距；

在保持恒定溅射功率的前提下，依次通入氮气、氩气和氧气；

得到第一氧化铝衬底。

优选的，所述制备氧化铝氮氧化铝图形化衬底的步骤包括：

调节所述温度反应室中的靶基距；

在保持恒定溅射功率的前提下，依次通入氮气、氩气和氧气；

多次重复上述步骤；

得到氧化铝氮氧化铝图形化衬底。

优选的，所述将所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底放入物理气相沉积设备中，通过物理气相沉积外延生长氮化铝层，得到第一衬底的步骤包括：

物理气相沉积设备腔中，在氮气氛围中，采用氩气轰击铝靶材通过磁控溅射在氧化铝氮氧化铝图形化衬底基板表面，通入氧气，反应得到氮化铝薄膜外延生长在氧化铝氮氧化铝图形化衬底上；

停止通入氧气，得到第一衬底。

优选的，物理气相沉积设备溅射功率设定范围为3000-4500W，溅射温度设定范围为500-650℃；通入氧气的流量为2sccm-6sccm，通入氧气的时间为物理气相沉积外延生长整体时间的30％-60％。

优选的，所述将所述第一衬底放入金属有机化合物化学气相沉积设备中，通过金属有机化合物化学气相沉积外延生长氮氧化硅层，得到第二衬底的步骤包括：

在金属有机化合物化学气相沉积设备中，对第一衬底采取在氢气氛围中，以第一预设温度进行热处理，热处理持续第一预设时间；

气氛转化为氮气和氨气混合气氛的方式，其中氮气为载气，氨气为反应气体，用以提供氮源，以第二预设温度进行热置换反应，反应得到氮氧化硅层外延生长在第一衬底上，所述第二预设温度小于第一预设温度，热置换反应持续第二预设时间；

维持氮气和氨气混合气氛，温度控制下降到第三预设温度进行退火处理，所述第三预设温度小于第二预设温度，退火处理持续第三预设时间，得到第二衬底。

优选的，所述第一预设温度范围为1050℃-1150℃，所述第一预设时间范围为1min-5min；所述第二预设温度范围为800℃-1000℃，所述第二预设时间范围为5min-20min；所述第三预设温度范围为550℃-650℃，所述第三预设时间范围为20min-30min。

本申请提供一种基于新型图形化衬底的LED芯片及其制造方法，所述LED芯片包括氧化铝氮氧化铝图形化衬底、缓冲层和LED结构层，其中所述缓冲层外延生长在氧化铝氮氧化铝图形化衬底上，所述LED结构层外延生长在缓冲层上；所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底包括：氧化铝层和氮氧化铝图形层；所述缓冲层包括：氮化铝层和氮氧化硅层；所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底中的氧化铝层由所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底中的所述氮氧化铝层覆盖；所述缓冲层覆盖在所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底上，所述LED结构层覆盖在所述缓冲层上。本申请通过以上LED芯片及其制造方法解决了现有技术中因外延生长GaN材料与Al2O3材料有许多缺陷和位错，进而导致LED上层的精细结构晶格质量差，使得光效和ESD的损失、和IR等电性良率低下的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种基于新型图形化衬底的LED芯片的结构示意图；

图2为本申请一种基于新型图形化衬底的LED芯片的衬底的结构示意图；

图3为本申请一种基于新型图形化衬底的LED芯片的缓冲层的结构示意图；

图4为一种AlN缓冲层的LED芯片的TEM图像一；

图5为一种AlN缓冲层的LED芯片的TEM图像二；

图6为本申请一种基于新型图形化衬底的LED芯片的制造方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

外延生长是指在单晶衬底(基片)上生长一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层，犹如原来的晶体向外延伸了一段。生长外延层有多种方法，例如：液相外延(PE)、物理气相沉积(PVD)、金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)、氢化物气相外延(HVPE)、分子束外延(MBE)等，一般工业化生产采用最多的是MOCVD外延工艺。

MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉积)是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种Ⅲ-V主族、Ⅱ-Ⅵ副族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。MOCVD有可以精确控制晶体生长、重复性好、产量大、适合工业化大生产等优点。

物理气相沉积(Physical Vapour Deposition，PVD)技术是在真空条件下，采用物理方法，将材料源(固体或液体)表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜技术。

但是一方面因AlN和GaN材料的生长率，在氧化铝氧化硅复合PSS衬底图形部分的氧化铝材料上和氧化硅材料上相差比较大；另一方面氧化铝氧化硅复合PSS衬底的氧化硅图形部分，氧化硅材料层晶格质量较差，其中存在浓度较高的氧空位缺陷等问题。图4和图5为上述实施例中，使用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope，简称TEM)得到的微观图像，从图5中可以看出，在氧化铝氧化硅复合PSS衬底图形部分的氧化硅材料上氮化铝缓冲层的厚度为49A和74A，而在氧化铝氧化硅复合PSS衬底图形部分的氧化铝材料上氮化铝缓冲层的厚度为125A和152A，可见，两者的厚度相差近一倍，厚度均匀性并不好。而从图4中的箭头位置可以很明显的看到氧化铝氧化硅复合PSS衬底的氧化硅图形部分存在氧空位缺陷等问题。

为了解决上述问题，本申请提供一种基于新型图形化衬底的LED芯片，如图1所示，所述LED芯片包括：

氧化铝氮氧化铝图形化衬底1、缓冲层2和LED结构层3，其中所述缓冲层2外延生长在氧化铝氮氧化铝图形化衬底1上，所述LED结构层3外延生长在缓冲层2上；

所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底1包括：氧化铝层和氮氧化铝图形层。

缓冲层2，用于更好缓冲氧化铝氮氧化铝图形化衬底1到LED垒晶底层因材质不同引起的晶格失陪和应力释放，减少衔接层处的缺陷；LED结构层3为LED的主体工作结构，示例的，LED结构层3可以包括：U型GaN层、N型GaN层、应力释放层、电子富集层、多量子阱层和P层，其中，U型GaN层作为LED垒晶底层，用于提升外量子效率以及光萃取效率；N型GaN层，用于形成LED的N型区，N型区提供的电子在量子井内与空穴复合激发出光，为LED的主要结构之一；应力释放层，用于释放晶格之间的应力；电子富集层，用于为N型区的电子产生富集效应；多量子阱层(MQW：multiple quantum well)，是指多个量子阱组合在一起的系统，就材料结构和生长过程而言多量子阱和超晶格没有实质差别，仅在于超晶格势垒层比较薄，势阱之间的耦合较强，形成微带，而多量子阱之间的势垒层厚，基本无隧穿耦合，也不形成微带，多量子阱结构主要应用于其光学特性，为LED外延结构基本结构层之一；P层，用于形成LED的P型区，为LED的主要结构之一。

所述缓冲层2包括：氮化铝层和氮氧化硅层；

所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底1中的氧化铝层由所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底1中的所述氮氧化铝层覆盖；

所述缓冲层2覆盖在所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底1上，所述LED结构3层覆盖在所述缓冲层2上。

进一步的，在一种示意性的实施例中，所述氮氧化铝图形层包括：

与所述氧化铝层直接连接的膜层，所述膜层厚度为0um-0.1um；

位于膜层上方的若干个图形，所述图形的底座宽度为2.0um-3.0um，所述图形的高度为1.0um-2.9um，所述图形之间间隔距离为0um-1.0um。

进一步的，在一种示意性的实施例中，所述缓冲层中的氮化铝层的厚度为100-250A，所述缓冲层2中的氮氧化硅层的厚度为100-300A。

具体的，在本实施例中，本实施例对所述缓冲层具体数值的设定仅为根据本申请的需求而定的，根据不同的需求，具体的数值可以改变，对于具体的数值，在此不作过多限制。

图6为本申请一种基于新型图形化衬底的LED芯片的制造方法的流程图。

参考图6可知，本实施例还提供一种基于新型图形化衬底的LED芯片的制造方法，所述制造方法包括：

S100，将氧化铝衬底放入温度反应室，制备表面具有过渡层的第一氧化铝衬底；

所述制备表面具有过渡层的第一氧化铝衬底的步骤包括：

调节所述温度反应室中的靶基距；

在保持恒定溅射功率的前提下，依次通入氮气、氩气和氧气；

得到第一氧化铝衬底；

S200，将第一氧化铝衬底多次放入温度反应室，制备氧化铝氮氧化铝图形化衬底；

所述制备氧化铝氮氧化铝图形化衬底的步骤包括：

调节所述温度反应室中的靶基距；

在保持恒定溅射功率的前提下，依次通入氮气、氩气和氧气；

多次重复上述步骤；

S300，将所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底放入物理气相沉积设备中，通过物理气相沉积外延生长氮化铝层，得到第一衬底。

物理气相沉积设备又称PVD，PVD设备腔中，PVD设备溅射功率设定范围为3000-4500W，溅射温度设定范围为500-650℃，在氮气(N2)氛围中，采用氩气(Ar)轰击铝(Al)靶材通过磁控溅射在氧化铝氮氧化铝图形化衬底1基板表面，先通入氧气(O2)，通入O2的流量为2sccm-6sccm，反应得到氮化铝薄膜外延生长在氧化铝氮氧化铝图形化衬底上。

具体的，在本实施例中，物理气相沉积设备腔中，在氮气氛围中，采用氩气轰击铝靶材通过磁控溅射在氧化铝氮氧化铝图形化衬底1基板表面，通入氧气，反应得到氮化铝薄膜外延生长在氧化铝氮氧化铝图形化衬底1上；

停止通入氧气，得到第一衬底。

其中，需要说明的是，物理气相沉积设备溅射功率设定范围为3000-4500W，溅射温度设定范围为500-650℃；通入氧气的流量为2sccm-6sccm，通入氧气的时间为物理气相沉积外延生长整体时间的30％-60％。

氮氧化铝图形表层处氮化铝层沉积生长难度较大，但其生长形貌却为非薄膜式的不规则间断分布，因此，需要进行热处理以去除衬底表层水氧等杂质，且在高温过程中，可使得沉积在氮氧化铝表层部分的氮化铝层复合物质产生团聚效应形成间隔较大的颗粒状，从而裸露出更大面积的氮氧化铝表层。

S400，将所述第一衬底放入金属有机化合物化学气相沉积设备中，通过金属有机化合物化学气相沉积外延生长氮氧化硅层，得到第二衬底。

具体的，在本实施例中，在金属有机化合物化学气相沉积设备中，对第一衬底采取在氢气氛围中，以第一预设温度进行热处理，热处理持续第一预设时间；

气氛转化为氮气和氨气混合气氛的方式，其中氮气为载气，氨气为反应气体，用以提供氮源，以第二预设温度进行热置换反应，反应得到氮氧化硅层外延生长在第一衬底上，所述第二预设温度小于第一预设温度，热置换反应持续第二预设时间；

维持氮气和氨气混合气氛，温度控制下降到第三预设温度进行退火处理，所述第三预设温度小于第二预设温度，退火处理持续第三预设时间，得到第二衬底。

其中，所述第一预设温度范围为1050℃-1150℃，所述第一预设时间范围为1min-5min；所述第二预设温度范围为800℃-1000℃，所述第二预设时间范围为5min-20min；所述第三预设温度范围为550℃-650℃，所述第三预设时间范围为20min-30min。

继续维持N2和NH3混合气氛，将温度控制下降到第三预设温度进行退火处理，所述第三预设温度小于第二预设温度，示例的，所述第三预设温度范围为550℃-650℃；退火处理持续第三预设时间，示例的，所述第三预设时间范围为20min-30min，用以去除热置换反应生成的氮氧化铝薄膜表层存在的大量H杂质。退火后得到第二衬底，第二衬底为带有缓冲层的氧化铝氮氧化铝图形化衬底1，所述缓冲层2包括：氮化铝层和氮氧化硅层，氧化铝氮氧化铝图形化衬底1中的氧化铝上由所述氮氧化铝层覆盖，氧化铝氮氧化铝图形化衬底1中的氮氧化铝上由氮化铝层和氮氧化硅层覆盖。示例的，外延生长氮化铝层厚度为100-250A，外延生长氮氧化硅层厚度为100-300A。

S500，在第二衬底上外延生长LED结构层3。

示例的，可以在第二衬底上依次外延生长U型GaN层、N型GaN层、应力释放层、电子富集层、多量子阱层和P层等LED结构层，外延生长LED结构层可以采用现有技术，本申请不再赘述。

本申请提供一种基于新型图形化衬底的LED芯片及其制造方法，所述LED芯片包括氧化铝氮氧化铝图形化衬底1、缓冲层2和LED结构层3，其中所述缓冲层2外延生长在氧化铝氮氧化铝图形化衬底1上，所述LED结构层3外延生长在缓冲层上；所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底1包括：氧化铝层和氮氧化铝图形层；所述缓冲层2包括：氮化铝层和氮氧化硅层；所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底1中的氧化铝层由所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底中的所述氮氧化铝层覆盖；所述缓冲层2覆盖在所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底上，所述LED结构层3覆盖在所述缓冲层2上。本申请通过以上LED芯片及其制造方法解决了现有技术中因外延生长GaN材料与氧化铝材料有许多缺陷和位错，进而导致LED上层的精细结构晶格质量差，使得光效和ESD的损失、和IR等电性良率低下的问题。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于新型图形化衬底的LED芯片，其特征在于，所述LED芯片包括：

氧化铝氮氧化铝图形化衬底、缓冲层和LED结构层，其中所述缓冲层外延生长在氧化铝氮氧化铝图形化衬底上，所述LED结构层外延生长在缓冲层上；

所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底包括：氧化铝层和氮氧化铝图形层；

所述缓冲层包括：氮化铝层和氮氧化硅层；

所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底中的氧化铝层由所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底中的所述氮氧化铝层覆盖；

所述缓冲层覆盖在所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底上，所述LED结构层覆盖在所述缓冲层上。

2.根据权利要求1所述的一种基于新型图形化衬底的LED芯片，其特征在于，所述氮氧化铝图形层包括：

与所述氧化铝层直接连接的膜层，所述膜层厚度为0um-0.1um；

位于膜层上方的若干个图形，所述图形的底座宽度为2.0um-3.0um，所述图形的高度为1.0um-2.9um，所述图形之间间隔距离为0um-1.0um。

3.根据权利要求1所述的一种基于新型图形化衬底的LED芯片，其特征在于，所述缓冲层中的氮化铝层的厚度为100-250A，所述缓冲层中的氮氧化硅层的厚度为100-300A。

4.一种基于新型图形化衬底的LED芯片的制造方法，其特征在于，所述制造方法用于权利要求1至3任意一项LED芯片，所述制造方法包括：

将氧化铝衬底放入温度反应室，制备表面具有过渡层的第一氧化铝衬底；

将所述第一氧化铝衬底多次放入温度反应室，制备氧化铝氮氧化铝图形化衬底；

将所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底放入物理气相沉积设备中，通过物理气相沉积外延生长氮化铝层，得到第一衬底；

将所述第一衬底放入金属有机化合物化学气相沉积设备中，通过金属有机化合物化学气相沉积外延生长氮氧化硅层，得到第二衬底；

在所述第二衬底上外延生长LED结构层。

5.根据权利要求4所述的一种基于新型图形化衬底的LED芯片的制造方法，其特征在于，所述制备表面具有过渡层的第一氧化铝衬底的步骤包括：

调节所述温度反应室中的靶基距；

在保持恒定溅射功率的前提下，依次通入氮气、氩气和氧气；

得到第一氧化铝衬底。

6.根据权利要求4所述的一种基于新型图形化衬底的LED芯片的制造方法，其特征在于，所述制备氧化铝氮氧化铝图形化衬底的步骤包括：

调节所述温度反应室中的靶基距；

在保持恒定溅射功率的前提下，依次通入氮气、氩气和氧气；

多次重复上述步骤；

得到氧化铝氮氧化铝图形化衬底。

7.根据权利要求4所述的一种基于新型图形化衬底的LED芯片的制造方法，其特征在于，所述将所述氧化铝氮氧化铝图形化衬底放入物理气相沉积设备中，通过物理气相沉积外延生长氮化铝层，得到第一衬底的步骤包括：

物理气相沉积设备腔中，在氮气氛围中，采用氩气轰击铝靶材通过磁控溅射在氧化铝氮氧化铝图形化衬底基板表面，通入氧气，反应得到氮化铝薄膜外延生长在氧化铝氮氧化铝图形化衬底上；

停止通入氧气，得到第一衬底。

8.根据权利要求7所述的一种基于新型图形化衬底的LED芯片的制造方法，其特征在于，物理气相沉积设备溅射功率设定范围为3000-4500W，溅射温度设定范围为500-650℃；通入氧气的流量为2sccm-6sccm，通入氧气的时间为物理气相沉积外延生长整体时间的30％-60％。

9.根据权利要求4所述的一种基于新型图形化衬底的LED芯片的制造方法，其特征在于，所述将所述第一衬底放入金属有机化合物化学气相沉积设备中，通过金属有机化合物化学气相沉积外延生长氮氧化硅层，得到第二衬底的步骤包括：

在金属有机化合物化学气相沉积设备中，对第一衬底采取在氢气氛围中，以第一预设温度进行热处理，热处理持续第一预设时间；

气氛转化为氮气和氨气混合气氛的方式，其中氮气为载气，氨气为反应气体，用以提供氮源，以第二预设温度进行热置换反应，反应得到氮氧化硅层外延生长在第一衬底上，所述第二预设温度小于第一预设温度，热置换反应持续第二预设时间；

维持氮气和氨气混合气氛，温度控制下降到第三预设温度进行退火处理，所述第三预设温度小于第二预设温度，退火处理持续第三预设时间，得到第二衬底。

10.根据权利要求9所述的一种基于新型图形化衬底的LED芯片的制造方法，其特征在于，所述第一预设温度范围为1050℃-1150℃，所述第一预设时间范围为1min-5min；所述第二预设温度范围为800℃-1000℃，所述第二预设时间范围为5min-20min；所述第三预设温度范围为550℃-650℃，所述第三预设时间范围为20min-30min。

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