一种双子蓝宝石衬底制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双子蓝宝石衬底，包括聚合物层，所述聚合物层的上表面和下表面分别沉积有上蓝宝石衬底和下蓝宝石衬底，所述上蓝宝石衬底的顶部等距离规则排列有锥形凸块，且上蓝宝石衬底的平坦顶部生长有GaN结晶生长层，所述锥形凸块的锥形顶部和GaN结晶生长层之间形成锥形槽体，所述GaN结晶生长层的顶部经化学机械抛光设置有粗糙层，所述GaN结晶生长层的顶部开有矩阵刻槽，且矩阵刻槽包括横向刻槽和竖向刻槽，所述下蓝宝石衬底的上表面和下表面均通过感应耦合等离子体刻蚀工艺形成有微透镜，且聚合物层的内腔设置有与微透镜相配合的透镜槽，该双子蓝宝石衬底，具有很好的光提取率和很好的散热性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体材料
，具体为一种双子蓝宝石衬底。
技术介绍
GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上，蓝宝石衬底有许多的优点，首先，蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好；其次，蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中；最后，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗。因此，大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底，传动的蓝宝石图形衬底在实际的测试结果中并不能达到很好的光提取率，且目前做LED外延的蓝宝石衬底大都采用平片衬底，存在少量表面损伤和亚表面损伤的现象，使得外延的结晶质量差，器件在制作的过程中蓝宝石材料的成本较高，从结构上讲，LED芯片有正装LED芯片和倒装LED芯片之分，倒装芯片存在散热难的问题，热量聚集在芯片会影响芯片可靠性，增加光衰和减少芯片寿命，封装和应用较难，使整个芯片的可靠性变差，为此，我们提出一种双子蓝宝石衬底。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种双子蓝宝石衬底，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种双子蓝宝石衬底，包括聚合物层，所述聚合物层的上表面和下表面分别沉积有上蓝宝石衬底和下蓝宝石衬底，所述上蓝宝石衬底的顶部等距离规则排列有锥形凸块，且上蓝宝石衬底的平坦顶部生长有GaN结晶生长层，所述锥形凸块的锥形顶部和GaN结晶生长层之间形成锥形槽体，所述GaN结晶生长层的顶部经化学机械抛光设置有粗糙层，所述GaN结晶生长层的顶部开有矩阵刻槽，且矩阵刻槽包括横向刻槽和竖向刻槽，所述下蓝宝石衬底的上表面和下表面均通过感应耦合等离子体刻蚀工艺形成有微透镜，且聚合物层的内腔设置有与微透镜相配合的透镜槽。优选的，所述锥形槽体最少为相同的两组。优选的，所述粗糙层的粗糙度小于等于0.15nm。优选的，所述粗糙层设置在横向刻槽和竖向刻槽所形成的腔体中。优选的，所述微透镜为半球型，且微透镜的半圆面均设置在下蓝宝石衬底的上表面和下表面。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该双子蓝宝石衬底，具有很好的光提取率和很好的散热性能，矩阵刻槽，可显著减少氮化镓晶体在生长的过程中因晶格不匹配而产生的应力，使成品率得到提高，且能够有效的在剥离时将激光产生的热量散去，减小背面的损伤，而锥形槽体的应用，提高了光的提取率，增强了光的散射，从而增加LED的亮度，粗糙度小于等于0.15nm的粗糙层有效的减少了表面加工带来的应力，最大限度的减小了表面损伤和亚表面损伤的情况，通过在衬底两个相对的表面上设置有聚光作用的微透镜，使LED衬底结构具有聚光作用，从而在不影响LED外延层晶体质量的前提下，提高倒装LED芯片的发光亮度和轴向发光亮度，并且减少热量的聚集。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术的矩形刻槽结构示意图。图中：1聚合物层、2上蓝宝石衬底、3锥形凸块、4GaN结晶生长层、5锥形槽体、6矩阵刻槽、61横向刻槽、62竖向刻槽、7粗糙层、8下蓝宝石衬底、9微透镜。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-2，本技术提供一种技术方案：一种双子蓝宝石衬底，包括聚合物层1，聚合物层1的上表面和下表面分别沉积有上蓝宝石衬底2和下蓝宝石衬底8，上蓝宝石衬底2的顶部等距离规则排列有锥形凸块3，且上蓝宝石衬底2的平坦顶部生长有GaN结晶生长层4，锥形凸块3的锥形顶部和GaN结晶生长层4之间形成锥形槽体5，锥形槽体5最少为相同的两组，提高了光的提取率，增强了光的散射，从而增加LED的亮度，GaN结晶生长层4的顶部经化学机械抛光设置有粗糙层7，粗糙层7的粗糙度小于等于0.15nm，有效的减少了表面加工带来的应力，最大限度的减小了表面损伤和亚表面损伤的情况，GaN结晶生长层4的顶部开有矩阵刻槽6，且矩阵刻槽6包括横向刻槽61和竖向刻槽62，减少氮化镓晶体在生长的过程中因晶格不匹配而产生的应力，使成品率得到提高，且能够有效的在剥离时将激光产生的热量散去，减小背面的损伤，粗糙层7设置在横向刻槽61和竖向刻槽62所形成的腔体中，下蓝宝石衬底8的上表面和下表面均通过感应耦合等离子体刻蚀工艺形成有微透镜9，且聚合物层1的内腔设置有与微透镜9相配合的透镜槽，微透镜9为半球型，且微透镜9的半圆面均设置在下蓝宝石衬底8的上表面和下表面，提高倒装LED芯片的发光亮度和轴向发光亮度，并且减少热量的聚集。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双子蓝宝石衬底，包括聚合物层（1），其特征在于：所述聚合物层（1）的上表面和下表面分别沉积有上蓝宝石衬底（2）和下蓝宝石衬底（8），所述上蓝宝石衬底（2）的顶部等距离规则排列有锥形凸块（3），且上蓝宝石衬底（2）的平坦顶部生长有GaN结晶生长层（4），所述锥形凸块（3）的锥形顶部和GaN结晶生长层（4）之间形成锥形槽体（5），所述GaN结晶生长层（4）的顶部经化学机械抛光设置有粗糙层（7），所述GaN结晶生长层（4）的顶部开有矩阵刻槽（6），且矩阵刻槽（6）包括横向刻槽（61）和竖向刻槽（62），所述下蓝宝石衬底（8）的上表面和下表面均通过感应耦合等离子体刻蚀工艺形成有微透镜（9），且聚合物层（1）的内腔设置有与微透镜（9）相配合的透镜槽。

【技术特征摘要】
1.一种双子蓝宝石衬底，包括聚合物层（1），其特征在于：所述聚合物层（1）的上表面和下表面分别沉积有上蓝宝石衬底（2）和下蓝宝石衬底（8），所述上蓝宝石衬底（2）的顶部等距离规则排列有锥形凸块（3），且上蓝宝石衬底（2）的平坦顶部生长有GaN结晶生长层（4），所述锥形凸块（3）的锥形顶部和GaN结晶生长层（4）之间形成锥形槽体（5），所述GaN结晶生长层（4）的顶部经化学机械抛光设置有粗糙层（7），所述GaN结晶生长层（4）的顶部开有矩阵刻槽（6），且矩阵刻槽（6）包括横向刻槽（61）和竖向刻槽（62），所述下蓝宝石衬底（8）的上表面和下表面均通过感应耦合等离子体刻蚀工艺形成有微...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈铭欣，林木榕，林永腾，
申请(专利权)人：福建晶安光电有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35