基于PSS衬底外延片的处理方法.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CNCN103531685103531685A(43)申请公布日2014.01.22(21)申请号201310521967.X(22)申请日2013.10.29(71)申请人聚灿光电科技（苏州）有限公司地址215123江苏省苏州市工业园区新庆路8号(72)发明人陆昊宇陈伟刘慰华(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人常亮(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4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称基于PSS衬底外延片的处理方法(57)摘要本发明公开了一种基于PSS衬底外延片的处理方法，包括以下步骤：S1、将包含有PSS衬底的外延片在真空烤盘炉内进行烘烤，去除外延片表面的水氧与有机杂质；S2、通入氢气和氮气的混合气体进行烘烤，分解PSS衬底表面的GaN层；S3、烘烤结束后，使用浓硫酸和双氧水混合液清洗PSS衬底表面残留的颗粒。本发明解决了PSS衬底无法完整回收、再重新使用的问题，使用本发明可以完整地、不损失图形地还原PSS衬底，使该衬底重新投入外延使用，从而降低了生产成本，具备非常巨大的商业价值。CN103531685ACN103568ACN103531685A权利要求书1/1页1.一种基于PSS衬底外延片的处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、将包含有PSS衬底的外延片在真空烤盘炉内进行烘烤，去除外延片表面的水氧与有机杂质；S2、通入氢气和氮气的混合气体进行烘烤，分解PSS衬底表面的GaN层；S3、烘烤结束后，使用浓硫酸和双氧水混合液清洗PSS衬底表面残留的颗粒。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S1中烘烤温度为260℃-280℃，烘烤时间为20min-60min。3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S2中氢气和氮气的体积比例为1:10-1:5。4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：S21、提升真空烤盘炉内温度达到第一温度，通入氢气和氮气的混合气体进行烘烤，预分解PSS衬底表面的GaN层，所述第一温度大于或等于1050℃；S22、提升真空烤盘炉内温度达到第二温度，通入氢气和氮气的混合气体进行烘烤，完全分解PSS衬底表面的GaN层，所述第二温度大于第一温度。5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S21中第一温度为1050℃-1200℃，烘烤时间为20min-60min。6.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S22中第二温度为1300℃-1400℃，烘烤时间为90min-180min。7.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S21具体为：提升真空烤盘炉内温度达到1150℃，通入氢气和氮气的混合气体进行烘烤30min，预分解PSS衬底表面的GaN层。8.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S22具体为：提升真空烤盘炉内温度达到1400℃，通入氢气和氮气的混合气体进行烘烤120min，完全分解PSS衬底表面的GaN层。9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S3中浓硫酸和双氧水的体积比为3:1，清洗温度为90℃-100℃，清洗时间为10min-15min。10.根据权利要求9所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S3中浓硫酸和双氧水混合液清洗PSS衬底的清洗温度为90℃，清洗时间为10min。2CN103531685A说明书1/4页基于PSS衬底外延片的处理方法技术领域[0001]本发明涉及半导体发光器件技术领域，特别是涉及一种基于PSS衬底外延片的处理方法。背景技术[0002]在LED(LightEmittingDiode，发光二极管)及其他光电子器件的制造过程中，蓝宝石衬底的应用日益广泛，其通常分为平整蓝宝石衬底和PSS衬底(PatternSapphireSubstrate，图形化蓝宝石衬底)。其中，PSS衬底是在平整蓝宝石衬底上，加工出具有一定形状、且尺寸在微纳米量级的图形阵列而制成，它可以显著改善LED外延层的晶体质量，并且能在LED衬底面形成一种散射和反射效果来增加光的取出率，进而显著提高LED芯片的性能，因此，PSS衬底越来越广泛地应用于LED外延片的生长过程中。[0003]参图1所示，PSS衬底就是在蓝宝石衬底11上生长干法刻蚀用掩膜，用标准的光刻制程将掩膜刻出PSS图形12，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材料的纵向发展变为横向。一方面可以有效减少GaN外延材料的位元错密度，从而减小有源区的非辐射复合，提升内量子效率，减