一種雙子藍寶石襯底的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種雙子藍寶石襯底。
【背景技術(shù)】
[0002]GaN基材料和器件的外延層主要生長在藍寶石襯底上，藍寶石襯底有許多的優(yōu)點，首先，藍寶石襯底的生產(chǎn)技術(shù)成熟、器件質(zhì)量較好;其次，藍寶石的穩(wěn)定性很好，能夠運用在高溫生長過程中；最后，藍寶石的機械強度高，易于處理和清洗。因此，大多數(shù)工藝一般都以藍寶石作為襯底，傳動的藍寶石圖形襯底在實際的測試結(jié)果中并不能達到很好的光提取率，且目前做LED外延的藍寶石襯底大都采用平片襯底，存在少量表面損傷和亞表面損傷的現(xiàn)象，使得外延的結(jié)晶質(zhì)量差，器件在制作的過程中藍寶石材料的成本較高，從結(jié)構(gòu)上講，LED芯片有正裝LED芯片和倒裝LED芯片之分，倒裝芯片存在散熱難的問題，熱量聚集在芯片會影響芯片可靠性，增加光衰和減少芯片壽命，封裝和應(yīng)用較難，使整個芯片的可靠性變差，為此，我們提出一種雙子藍寶石襯底。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種雙子藍寶石襯底，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種雙子藍寶石襯底，包括聚合物層，所述聚合物層的上表面和下表面分別沉積有上藍寶石襯底和下藍寶石襯底，所述上藍寶石襯底的頂部等距離規(guī)則排列有錐形凸塊，且上藍寶石襯底的平坦頂部生長有GaN結(jié)晶生長層，所述錐形凸塊的錐形頂部和GaN結(jié)晶生長層之間形成錐形槽體，所述GaN結(jié)晶生長層的頂部經(jīng)化學(xué)機械拋光設(shè)置有粗糙層，所述GaN結(jié)晶生長層的頂部開有矩陣刻槽，且矩陣刻槽包括橫向刻槽和豎向刻槽，所述下藍寶石襯底的上表面和下表面均通過感應(yīng)耦合等離子體刻蝕工藝形成有微透鏡，且聚合物層的內(nèi)腔設(shè)置有與微透鏡相配合的透鏡槽。
[0005]優(yōu)選的，所述錐形槽體最少為相同的兩組。
[0006]優(yōu)選的，所述粗糙層的粗糙度小于等于0.15nm。
[0007]優(yōu)選的，所述粗糙層設(shè)置在橫向刻槽和豎向刻槽所形成的腔體中。
[0008]優(yōu)選的，所述微透鏡為半球型，且微透鏡的半圓面均設(shè)置在下藍寶石襯底的上表面和下表面。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:該雙子藍寶石襯底，具有很好的光提取率和很好的散熱性能，矩陣刻槽，可顯著減少氮化鎵晶體在生長的過程中因晶格不匹配而產(chǎn)生的應(yīng)力，使成品率得到提高，且能夠有效的在剝離時將激光產(chǎn)生的熱量散去，減小背面的損傷，而錐形槽體的應(yīng)用，提高了光的提取率，增強了光的散射，從而增加LED的亮度，粗糙度小于等于0.15nm的粗糙層有效的減少了表面加工帶來的應(yīng)力，最大限度的減小了表面損傷和亞表面損傷的情況，通過在襯底兩個相對的表面上設(shè)置有聚光作用的微透鏡，使LED襯底結(jié)構(gòu)具有聚光作用，從而在不影響LED外延層晶體質(zhì)量的前提下，提高倒裝LED芯片的發(fā)光亮度和軸向發(fā)光亮度，并且減少熱量的聚集。
【附圖說明】
[00?0]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011 ]圖2為本實用新型的矩形刻槽結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:I聚合物層、2上藍寶石襯底、3錐形凸塊、4GaN結(jié)晶生長層、5錐形槽體、6矩陣刻槽、61橫向刻槽、62豎向刻槽、7粗糙層、8下藍寶石襯底、9微透鏡。
【具體實施方式】
[0013]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0014]請參閱圖1-2，本實用新型提供一種技術(shù)方案:一種雙子藍寶石襯底，包括聚合物層I，聚合物層I的上表面和下表面分別沉積有上藍寶石襯底2和下藍寶石襯底8，上藍寶石襯底2的頂部等距離規(guī)則排列有錐形凸塊3，且上藍寶石襯底2的平坦頂部生長有GaN結(jié)晶生長層4，錐形凸塊3的錐形頂部和GaN結(jié)晶生長層4之間形成錐形槽體5，錐形槽體5最少為相同的兩組，提高了光的提取率，增強了光的散射，從而增加LED的亮度，GaN結(jié)晶生長層4的頂部經(jīng)化學(xué)機械拋光設(shè)置有粗糙層7，粗糙層7的粗糙度小于等于0.15nm，有效的減少了表面加工帶來的應(yīng)力，最大限度的減小了表面損傷和亞表面損傷的情況，GaN結(jié)晶生長層4的頂部開有矩陣刻槽6，且矩陣刻槽6包括橫向刻槽61和豎向刻槽6 2，減少氮化鎵晶體在生長的過程中因晶格不匹配而產(chǎn)生的應(yīng)力，使成品率得到提高，且能夠有效的在剝離時將激光產(chǎn)生的熱量散去，減小背面的損傷，粗糙層7設(shè)置在橫向刻槽61和豎向刻槽62所形成的腔體中，下藍寶石襯底8的上表面和下表面均通過感應(yīng)耦合等離子體刻蝕工藝形成有微透鏡9，且聚合物層I的內(nèi)腔設(shè)置有與微透鏡9相配合的透鏡槽，微透鏡9為半球型，且微透鏡9的半圓面均設(shè)置在下藍寶石襯底8的上表面和下表面，提高倒裝LED芯片的發(fā)光亮度和軸向發(fā)光亮度，并且減少熱量的聚集。
[0015]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種雙子藍寶石襯底，包括聚合物層(I)，其特征在于:所述聚合物層(I)的上表面和下表面分別沉積有上藍寶石襯底(2)和下藍寶石襯底(8)，所述上藍寶石襯底(2)的頂部等距離規(guī)則排列有錐形凸塊(3)，且上藍寶石襯底(2)的平坦頂部生長有GaN結(jié)晶生長層(4)，所述錐形凸塊(3)的錐形頂部和GaN結(jié)晶生長層(4)之間形成錐形槽體(5)，所述GaN結(jié)晶生長層(4)的頂部經(jīng)化學(xué)機械拋光設(shè)置有粗糙層(7)，所述GaN結(jié)晶生長層(4)的頂部開有矩陣刻槽(6)，且矩陣刻槽(6)包括橫向刻槽(61)和豎向刻槽(62)，所述下藍寶石襯底(8)的上表面和下表面均通過感應(yīng)耦合等離子體刻蝕工藝形成有微透鏡(9)，且聚合物層(I)的內(nèi)腔設(shè)置有與微透鏡(9)相配合的透鏡槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙子藍寶石襯底，其特征在于:所述錐形槽體(5)最少為相同的兩組。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙子藍寶石襯底，其特征在于:所述粗糙層(7)的粗糙度小于等于0.15nm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙子藍寶石襯底，其特征在于:所述粗糙層(7)設(shè)置在橫向刻槽(61)和豎向刻槽(62)所形成的腔體中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙子藍寶石襯底，其特征在于:所述微透鏡(9)為半球型，且微透鏡(9)的半圓面均設(shè)置在下藍寶石襯底(8)的上表面和下表面。
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙子藍寶石襯底，包括聚合物層，所述聚合物層的上表面和下表面分別沉積有上藍寶石襯底和下藍寶石襯底，所述上藍寶石襯底的頂部等距離規(guī)則排列有錐形凸塊，且上藍寶石襯底的平坦頂部生長有GaN結(jié)晶生長層，所述錐形凸塊的錐形頂部和GaN結(jié)晶生長層之間形成錐形槽體，所述GaN結(jié)晶生長層的頂部經(jīng)化學(xué)機械拋光設(shè)置有粗糙層，所述GaN結(jié)晶生長層的頂部開有矩陣刻槽，且矩陣刻槽包括橫向刻槽和豎向刻槽，所述下藍寶石襯底的上表面和下表面均通過感應(yīng)耦合等離子體刻蝕工藝形成有微透鏡，且聚合物層的內(nèi)腔設(shè)置有與微透鏡相配合的透鏡槽，該雙子藍寶石襯底，具有很好的光提取率和很好的散熱性能。
【IPC分類】H01L33/22, H01L33/64
【公開號】CN205376563
【申請?zhí)枴緾N201620048857
【發(fā)明人】陳銘欣, 林木榕, 林永騰
【申請人】福建晶安光電有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月19日