一种用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103840051103840051A(43)申请公布日2014.06.04(21)申请号201310642519.5(22)申请日2013.12.03(71)申请人上海蓝光科技有限公司地址201210上海市浦东新区张江高科技园区芳春路400号(72)发明人袁根如郝茂盛邢志刚李振毅陈耀(74)专利代理机构上海光华专利事务所31219代理人李仪萍(51)Int.Cl.H01L33/20(2010.01)H01L33/00(2010.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图3页附图3页(54)发明名称一种用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法(57)摘要本发明提供一种用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：1）于生长衬底表面形成用于后续发光外延结构生长的缓冲层；2）于所述缓冲层表面形成SiO2层；3）采用感应耦合等离子体刻蚀工艺将所述SiO2层刻蚀出间隔排列的多个SiO2凸起，且多个SiO2凸起之间保留预设厚度的SiO2底层；4）采用湿法腐蚀工艺腐蚀所述SiO2底层，直至露出各该SiO2凸起之间的缓冲层。本发明先制备一层含有六角晶格结构的BN材料层或AlN层或AlxGa1-xN层，作为发光外延结构生长的缓冲层，通过两步刻蚀的方法制备SiO2凸起，可以很好的保护各该SiO2凸起下方的缓冲层。所述缓冲层和SiO2凸起既能保证生长发光外延结构的晶体质量，又能提高发光二极管的出光效率。CN103840051ACN103845ACN103840051A权利要求书1/1页1.一种用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法，其特征在于，至少包括以下步骤：1）提供一生长衬底，于所述生长衬底表面形成用于后续发光外延结构生长的缓冲层；2）于所述缓冲层表面形成SiO2层；3）采用感应耦合等离子体刻蚀工艺将所述SiO2层刻蚀出间隔排列的多个SiO2凸起，且多个SiO2凸起之间保留预设厚度的SiO2底层；4）采用湿法腐蚀工艺腐蚀所述SiO2底层，直至露出各该SiO2凸起之间的缓冲层。2.根据权利要求1所述的用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法，其特征在于：所述生长衬底的材料为蓝宝石、SiC、Si及ZnO的一种。3.根据权利要求1所述的用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法，其特征在于：所述缓冲层的厚度为50～400埃。4.根据权利要求1所述的用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法，其特征在于：所述缓冲层为采用化学气相沉积法所制备的AlxGa1-xN层，0≤X≤0.5，制备的温度范围为450～700℃。5.根据权利要求1所述的用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法，其特征在于：所述缓冲层为采用溅射法所制备的AlN层，所述AlN层的晶向为（0001）取向。6.根据权利要求1所述的用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法，其特征在于：所述缓冲层为BN材料层。7.根据权利要求1所述的用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法，其特征在于：步骤2）采用等离子体增强化学气相沉积法于所述缓冲层表面形成SiO2层，所述的SiO2层的厚度为0.2～3μm。8.根据权利要求1所述的用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法，其特征在于：所述多个SiO2凸起呈周期性间隔排列，SiO2凸起的宽度为1～4μm，间距为0.5～2μm。9.根据权利要求1所述的用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法，其特征在于：所述SiO2凸起为SiO2包状凸起、SiO2圆锥状凸起或SiO2金字塔状凸起。10.根据权利要求1所述的用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法，其特征在于：所述SiO2底层的厚度为不大于50nm。2CN103840051A说明书1/5页一种用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法技术领域[0001]本发明涉及半导体照明领域，特别是涉及一种用于Ⅲ-Ⅴ族氮化物生长的衬底结构的制造方法。背景技术[0002]半导体照明作为新型高效固体光源，具有寿命长、节能、环保、安全等显著优点，将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃，其应用领域正在迅速扩大，正带动传统照明、显示等行业的升级换代，其经济效益和社会效益巨大。正因如此，半导体照明被普遍看作是21世纪最具发展前景的新兴产业之一，也是未来几年光电子领域最重要的制高点之一。发光二极管是由III-V族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进