一种图形化蓝宝石衬底的制备方法技术

一种图形化蓝宝石衬底的制备方法，包括以下步骤：步骤一，对蓝宝石衬底进行清洗；步骤二，在蓝宝石衬底表面形成一层光刻胶掩膜图形；步骤三，将带有光刻胶掩膜图形的蓝宝石衬底放入ICP干法刻蚀设备内进行刻蚀操作，往ICP干法刻蚀设备分别通入由BCl3气体和CHF3气体形成混合气体，该混合气体中CHF3气体的输入流量与BCl3气体的输入流量的比例值小于40%大于0，刻蚀操作由主刻蚀阶段和过刻蚀阶段构成，主刻蚀时间大于过刻蚀时间，制备得到图形化蓝宝石衬底。本发明专利技术有效的解决了ICP设备产能低的问题，降低了图形化蓝宝石衬底的制备成本，提升了图形化蓝宝石衬底的制程良率。

【技术实现步骤摘要】
一种图形化蓝宝石衬底的制备方法
本专利技术属于半导体制备
，具体地说是一种图形化蓝宝石衬底的制备方法。
技术介绍
III-V族氮化镓（GaN）基LED器件在半导体照明、户外大屏幕显示、背光源、汽车头灯等应用领域得到广泛使用。然而，备受LED业界关注的焦点一直是器件发光效率和成本。在LED产业链环节中，上游衬底材料直接影响着中下游外延、芯片、封装技术的发展方向。由技术成熟度和综合性价比决定，图形化蓝宝石衬底（PatternedSapphireSubstrates，简称PSS）已经成为GaN基LED外延生长用的主流衬底材料。PSS衬底主要是采用光刻工艺结合等离子体（ICP）干法刻蚀技术在蓝宝石衬底上制备实现。PSS制备工艺流程主要包括如下步骤：首先，对蓝宝石平片衬底进行清洗、匀胶、NikonStepper步进式曝光和显影工艺，在平面蓝宝石衬底表面形成圆柱状掩膜图形阵列；然后，采用ICP设备干法刻蚀蓝宝石，并去除掩膜，在蓝宝石表面形成微结构图形阵列，从而实现PSS制备。PSS批量生产中存在二个严峻的技术挑战。第一个技术挑战是，PSS制程的黄光工艺采用二手NikonStepper旧设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图形化蓝宝石衬底的制备方法，包括以下步骤：步骤一，对蓝宝石衬底进行清洗；步骤二，在蓝宝石衬底表面形成一层光刻胶掩膜图形；步骤三，将带有光刻胶掩膜图形的蓝宝石衬底放入ICP干法刻蚀设备内进行刻蚀操作，往ICP干法刻蚀设备分别通入BCl3气体和CHF3气体，形成混合气体，该混合气体中CHF3气体流量与BCl3气体流量的比例值范围在0‑40%，同时，在托盘底部通入He气，以在刻蚀过程中对蓝宝石衬底进行冷却，刻蚀操作由主刻蚀阶段和过刻蚀阶段构成，主刻蚀时间大于过刻蚀时间，制备得到图形化蓝宝石衬底。

【技术特征摘要】
1.一种图形化蓝宝石衬底的制备方法，包括以下步骤：步骤一，对蓝宝石衬底进行清洗；步骤二，在蓝宝石衬底表面形成一层光刻胶掩膜图形；步骤三，将带有光刻胶掩膜图形的蓝宝石衬底放入ICP干法刻蚀设备内进行刻蚀操作，往ICP干法刻蚀设备分别通入BCl3气体和CHF3气体，形成混合气体，该混合气体中CHF3气体流量与BCl3气体流量的比例值范围在0-40%，同时，在托盘底部通入He气，以在刻蚀过程中对蓝宝石衬底进行冷却，刻蚀操作由主刻蚀阶段和过刻蚀阶段构成，主刻蚀时间大于过刻蚀时间，制备得到图形化蓝宝石衬底。2.根据权利要求1所述的图形化蓝宝石衬底的制备方法，其特性在于，所述步骤三中ICP干法刻蚀设备内输入的BCl3气体流量范围为50sccm-120sccm,CHF3气体流量为0sccm-40sccm,CHF3/BCl3气体输入流量比范围为0-40%。3.根据权利要求1所述的图形化蓝宝石衬底的制备方法，其特征在于，所述步骤三中ICP干法刻蚀设备内上电极功率为1000-1500W，下电极功率为200-800W，其中主刻蚀阶段的下电极功率为200-700W，主刻蚀时间占总刻蚀时间的60%-80%，过刻蚀阶段的下电极功率范围为700-800W，过刻蚀时间占总刻蚀时间的20%-40%。4.根据权利要求1所述的图形化蓝宝石衬底的制备方法，其特征在于，所述步骤三中ICP干法刻蚀设备的内部压强调控范围为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：康凯，付星星，陆前军，
申请(专利权)人：东莞市中图半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44