CN203013781U - 图形衬底 - Google Patents

图形衬底 Download PDF

Info

Publication number
CN203013781U
CN203013781U CN 201220695910 CN201220695910U CN203013781U CN 203013781 U CN203013781 U CN 203013781U CN 201220695910 CN201220695910 CN 201220695910 CN 201220695910 U CN201220695910 U CN 201220695910U CN 203013781 U CN203013781 U CN 203013781U
Authority
CN
China
Prior art keywords
projection
substrate
patterned
basic
last layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN 201220695910
Other languages
English (en)
Inventor
许南发
黄慧诗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGSU XINGUANGLIAN TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
JIANGSU XINGUANGLIAN TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGSU XINGUANGLIAN TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical JIANGSU XINGUANGLIAN TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN 201220695910 priority Critical patent/CN203013781U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203013781U publication Critical patent/CN203013781U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种图形衬底，包括基本衬底，在基本衬底的正面刻蚀形成以阵列形式排列的图形凸起；其特征是：所述图形凸起由多层凸起组成，每一层凸起的宽度自下而上递减，上一层凸起的底部宽度与下一层凸起的顶部宽度相同；所述图形凸起的最上一层凸起的形状为多边锥形、多边柱形、多边梯形或多边方台形。所述基本衬底为蓝宝石衬底、碳化硅衬底或硅衬底。所述图形凸起的材料与基本衬底的材料相同。所述图形凸起最上一层凸起的材料与基本衬底的材料不同，图形凸起最上一层以下的凸起材料与基本衬底的材料相同；所述图形凸起最上一层凸起的材料为SiO2、Si3N4、ZnO2、Si或GaAs。本实用新型增加了反射面，减少光在内部的多次反射，可以有效地提高芯片的光提取效率。

Description

图形衬底
技术领域
本实用新型涉及一种图形衬底，属于LED芯片结构技术领域。
背景技术
图形化衬底（PSS，Patterned Sapphire Substrate），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（Inductively Coupled Plasma，即感应耦合等离子体刻蚀）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。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。综合这两方面的原因，使PSS上生长的LED的出射光亮度比传统的LED大大提高，同时反向漏电流减小，LED的寿命也得到了延长。
随着LED领域工艺技术的发展，以及整个LED行业的迅速壮大，对GaN基LED器件PSS衬底的研究也逐渐增多。如今各厂家纷纷采用PSS技术，以提高LED器件的光提取效率。现有的图形化衬底虽然图形种类较多，但基本上都是采用同一种材质的单一层次图形衬底。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种图形衬底，增加了反射面，减少光在内部的多次反射，可以有效地提高芯片的光提取效率。
按照本实用新型提供的技术方案，所述图形衬底，包括基本衬底，在基本衬底的正面刻蚀形成以阵列形式排列的图形凸起；其特征是：所述图形凸起由多层凸起组成，每一层凸起的宽度自下而上递减，上一层凸起的底部宽度与下一层凸起的顶部宽度相同；
在一个具体实施方式中，所述图形凸起的最上一层凸起的形状为多边锥形、多边柱形、多边梯形或多边方台形。
在一个具体实施方式中，所述图形凸起的最上一层凸起的形状圆柱形、圆锥形、梯形圆台、三角锥形、长方体形、方柱形、三棱柱、梯形台、五棱锥形、五边柱形、五棱梯台、六棱锥形、六棱柱形或六棱梯台形。
在一个具体实施方式中，所述基本衬底为蓝宝石衬底、碳化硅衬底或硅衬底。
在一个具体实施方式中，所述图形凸起的材料与基本衬底的材料相同。
在一个具体实施方式中，所述图形凸起最上一层凸起的材料与基本衬底的材料不同，图形凸起最上一层以下的凸起材料与基本衬底的材料相同；所述图形凸起最上一层凸起的材料为SiO2、Si3N4、ZnO2、Si或GaAs。
在一个具体实施方式中，相邻两个图形凸起的顶部之间的距离为0.5~50μm，图形凸起的底面直径为0.1~50μm。
本实用新型所述的图形衬底增加了反射面，减少光在内部的多次反射，可以有效地提高芯片的光提取效率。
附图说明
图1~图2为本实用新型所述图形衬底的剖面结构示意图。
图3~图4为本实用新型所述图形衬底制造方法的具体工艺实施剖视图，其中：
图3为得到复合衬底的剖面结构示意图。
图4为涂光刻胶后的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。
如图1~图2所示：本实用新型所述图形衬底包括基本衬底1，在基本衬底1的正面刻蚀形成以阵列形式排列的图形凸起2；如图1所示，所述图形凸起2由多层凸起组成，每一层凸起的宽度自下而上递减，上一层凸起的底部宽度与下一层凸起的顶部宽度相同，最上一层凸起的形状为多边锥形、多边柱形、多边梯形或多边方台形，具体的如圆柱形、圆锥形、梯形圆台、三角锥形、长方体形、方柱形、三棱柱、梯形台、五棱锥形、五边柱形、五棱梯台、六棱锥形、六棱柱形、六棱梯台形等；
所述基本衬底1具体可以为蓝宝石衬底、碳化硅衬底或硅衬底等；
作为一种实施方式，所述图形凸起2的材料与基本衬底1的材料相同；
作为另一种实施方式，所述图形凸起2最上一层凸起的材料与基本衬底1的材料不同，图形凸起2最上一层以下的凸起材料与基本衬底1的材料相同；所述图形凸起2最上一层凸起的材料为SiO2、Si3N4、ZnO2、Si或GaAs；
相邻两个图形凸起2的顶部之间的距离为0.5~50μm，图形凸起2的底面直径为0.1~50μm。
实施例一：所述图形衬底的制备方法，采用以下工艺步骤：
（1）提供具有正面和背面的基本衬底1，基本衬底1采用蓝宝石衬底；如图3所示，在基本衬底1的上表面生成一层异质衬底3a得到复合衬底，异质衬底3a的厚度为0.5μm，异质衬底3a的材料为SiO2、Si3N4、ZnO2、Si或GaAs；
（2）对复合衬底进行清洗；
（3）如图4所示，在复合衬底的导质衬底3a上表面涂光刻胶4a，涂胶厚度为0.5μm，进行曝光显影，露出需要刻蚀的区域；
（4）采用干法刻蚀和湿法刻蚀分别刻蚀一次，总的刻蚀深度为1μm，在基本衬底1的正面刻蚀得到图形凸起2，如图1所示，图形凸起2以阵列形式排列在基本衬底1的正面，图形凸起2由上层凸起2a和下层凸起2b组成，上层凸起2a的底部宽度与下层凸起2b的顶部宽度相同，上层凸起2a和下层凸起2b的宽度由下至上依次递减；相邻两个图形凸起2的顶部之间的距离为0.5μm，图形凸起2的底面直径为0.1μm；其中，上层凸起2a的材料为SiO2、Si3N4、ZnO2、Si或GaAs，下层凸起2b的材料与基本衬底1相同；
（5）将步骤（4）刻蚀后的复合衬底进行清洗，清洗去剩余的光刻胶，得到所述的图形衬底。
实施例二：所述图形衬底的制备方法，采用以下工艺步骤：
（1）提供具有正面和背面的基本衬底1，基本衬底1采用碳化硅衬底；如图3所示，在基本衬底1的上表面生成一层异质衬底3a得到复合衬底，异质衬底3a的厚度为2μm，异质衬底3a的材料为SiO2、Si3N4、ZnO2、Si或GaAs；
（2）对复合衬底进行清洗；
（3）如图4所示，在复合衬底的导质衬底3a上表面涂光刻胶4a，涂胶厚度为4μm，进行曝光显影，露出需要刻蚀的区域；
（4）采用干法刻蚀和湿法刻蚀分别刻蚀一次，总的刻蚀深度为4μm，在基本衬底1的正面刻蚀得到图形凸起2，如图2所示，图形凸起2以阵列形式排列在基本衬底1的正面，图形凸起2由从下至上依次分布的第一层凸起21、第二层凸起22和第三层凸起23组成，第二层凸起22的底部宽度与第一层凸起21的顶部宽度相同，第三层凸起23的底部宽度与第二层凸起22的顶部宽度相同，第一层凸起21、第二层凸起22和第三层凸起23的宽度自下而上依次递减；相邻两个图形凸起2的顶部之间的距离为0.5~50μm，图形凸起2的底面直径为0.1~50μm；其中，第一层凸起21和第二层凸起22的材料与基本衬底1的材料相同，第三层凸起23的材料为SiO2、Si3N4、ZnO2、Si或GaAs；
（5）将步骤（4）刻蚀后的复合衬底进行清洗，清洗去剩余的光刻胶，得到所述的图形衬底。
实施例三：所述图形衬底的制备方法，采用以下工艺步骤：
（1）提供具有正面和背面的基本衬底1，基本衬底1采用蓝宝石衬底、碳化硅衬底或硅衬底；
（2）在基本衬底上表面涂光刻胶4a，涂胶厚度为1μm，进行曝光显影，露出需要刻蚀的区域；
（3）采用干法刻蚀和湿法刻蚀分别刻蚀一次，总的刻蚀深度为1μm，在基本衬底1的正面刻蚀得到图形凸起2，如图1所示，图形凸起2以阵列形式排列在基本衬底1的正面，图形凸起2由上层凸起2a和下层凸起2b组成，上层凸起2a的底部宽度与下层凸起2b的顶部宽度相同，上层凸起2a和下层凸起2b的宽度由下至上依次递减；相邻两个图形凸起2的顶部之间的距离为0.5μm，图形凸起2的底面直径为0.1μm；
（4）将步骤（3）刻蚀后的基本衬底进行清洗，清洗去剩余的光刻胶，得到所述的图形衬底。

Claims (7)

1.一种图形衬底，包括基本衬底（1），在基本衬底（1）的正面刻蚀形成以阵列形式排列的图形凸起（2）；其特征是：所述图形凸起（2）由多层凸起组成，每一层凸起的宽度自下而上递减，上一层凸起的底部宽度与下一层凸起的顶部宽度相同。
2.如权利要求1所述的图形衬底，其特征是：所述图形凸起（2）的最上一层凸起的形状为多边锥形、多边柱形、多边梯形或多边方台形。
3.如权利要求1或2所述的图形衬底，其特征是：所述图形凸起（2）的最上一层凸起的形状圆柱形、圆锥形、梯形圆台、三角锥形、长方体形、方柱形、三棱柱、梯形台、五棱锥形、五边柱形、五棱梯台、六棱锥形、六棱柱形或六棱梯台形。
4.如权利要求1所述的图形衬底，其特征是：所述基本衬底（1）为蓝宝石衬底、碳化硅衬底或硅衬底。
5.如权利要求1所述的图形衬底，其特征是：所述图形凸起（2）的材料与基本衬底（1）的材料相同。
6.如权利要求1所述的图形衬底，其特征是：所述图形凸起（2）最上一层凸起的材料与基本衬底（1）的材料不同，图形凸起（2）最上一层以下的凸起材料与基本衬底（1）的材料相同；所述图形凸起（2）最上一层凸起的材料为SiO2、Si3N4、ZnO2、Si或GaAs。
7.如权利要求1所述的图形衬底，其特征是：相邻两个图形凸起（2）的顶部之间的距离为0.5~50μm，图形凸起（2）的底面直径为0.1~50μm。
CN 201220695910 2012-12-17 2012-12-17 图形衬底 Expired - Lifetime CN203013781U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201220695910 CN203013781U (zh) 2012-12-17 2012-12-17 图形衬底

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201220695910 CN203013781U (zh) 2012-12-17 2012-12-17 图形衬底

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203013781U true CN203013781U (zh) 2013-06-19

Family

ID=48605346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201220695910 Expired - Lifetime CN203013781U (zh) 2012-12-17 2012-12-17 图形衬底

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203013781U (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103022293A (zh) * 2012-12-17 2013-04-03 江苏新广联科技股份有限公司 图形衬底及其制备方法
CN103943736A (zh) * 2014-04-24 2014-07-23 西安神光安瑞光电科技有限公司 一种提高外延片亮度的三角锥图形衬底的制备方法
CN104218130A (zh) * 2014-09-24 2014-12-17 杭州士兰明芯科技有限公司 Led衬底结构及其制作方法
CN104576840A (zh) * 2013-10-15 2015-04-29 江苏积汇新能源科技有限公司 在硅衬底上制备氮化镓led的方法
CN107703428A (zh) * 2017-12-06 2018-02-16 国网辽宁省电力有限公司丹东供电公司 绝缘子故障检测装置
CN108336202A (zh) * 2017-12-29 2018-07-27 华灿光电股份有限公司 图形化蓝宝石衬底、外延片及其制作方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103022293A (zh) * 2012-12-17 2013-04-03 江苏新广联科技股份有限公司 图形衬底及其制备方法
CN103022293B (zh) * 2012-12-17 2016-01-27 江苏新广联科技股份有限公司 图形衬底及其制备方法
CN104576840A (zh) * 2013-10-15 2015-04-29 江苏积汇新能源科技有限公司 在硅衬底上制备氮化镓led的方法
CN103943736A (zh) * 2014-04-24 2014-07-23 西安神光安瑞光电科技有限公司 一种提高外延片亮度的三角锥图形衬底的制备方法
CN104218130A (zh) * 2014-09-24 2014-12-17 杭州士兰明芯科技有限公司 Led衬底结构及其制作方法
CN104218130B (zh) * 2014-09-24 2017-05-10 杭州士兰明芯科技有限公司 Led衬底结构及其制作方法
CN107703428A (zh) * 2017-12-06 2018-02-16 国网辽宁省电力有限公司丹东供电公司 绝缘子故障检测装置
CN108336202A (zh) * 2017-12-29 2018-07-27 华灿光电股份有限公司 图形化蓝宝石衬底、外延片及其制作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103022293B (zh) 图形衬底及其制备方法
CN203013781U (zh) 图形衬底
CN105226144B (zh) 具有双层微纳米阵列结构的led图形化衬底的制作方法
CN104465917A (zh) 图案化光电基板及其制作方法
CN101814565A (zh) 一种发光二极管芯片的结构及其制造方法
CN102185069B (zh) 具有多重环带结构分布图形的衬底及其制法与应用
US20100178616A1 (en) Method of making a rough substrate
CN205452333U (zh) 一种led灯的弧形六角星锥图形化蓝宝石衬底
US20180026155A1 (en) Patterned Sapphire Substrate, Light Emitting Diode and Fabrication Method Thereof
CN102176500B (zh) 降低GaN外延生长位错集中的微纳米结构及其应用
CN217405451U (zh) 复合图形化衬底和具有空气隙的外延结构
CN108346718A (zh) 利用低折射率材料为介质的复合图形衬底及其制作方法
CN115020565B (zh) 复合图形化衬底的制备方法及具有空气隙的外延结构
CN105047768B (zh) 一种新型高亮pss的制备方法
CN104465926B (zh) 图形化蓝宝石衬底及发光二极管
CN104319329B (zh) 图形化衬底制备方法及外延片制作方法
CN216250771U (zh) 复合图形衬底及包含该衬底的led外延结构
US9947830B2 (en) Patterned sapphire substrate and light emitting diode
CN105304775B (zh) 具有低折射率微纳结构层的led图形化衬底的制备方法
CN101515626B (zh) 发光二极管芯片衬底结构的制造方法
CN102255024B (zh) 提高GaN外延材料质量的微纳米结构及其应用
CN108269896A (zh) 一种激光刻蚀错位半球与odr结合的蓝宝石图形衬底及制备方法
CN204760414U (zh) 一种图形化蓝宝石衬底
CN205406558U (zh) 一种提高正向光输出量的蓝宝石衬底
CN115020564B (zh) 一种复合图形化衬底的制备方法及具有空气隙的外延结构

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20130619