的直径相同。
[0041]通过上述LED衬底结构的制作方法便可形成一 LED衬底结构，具体可继续参考图9。所述LED衬底结构2包括:衬底20 ;形成于所述衬底20中的多个第一 GaN结构24 ;形成于多个第一 GaN结构24上的多个第二 GaN结构25 ;形成于所述衬底20表面的多个第三GaN结构26，所述多个第三GaN结构26与所述多个第二 GaN结构25间隔排布；以及覆盖所述多个第二 GaN结构25及多个第三GaN结构26的AlGaN层27 ;其中，每个第一 GaN结构24及每个第二 GaN结构25的材料均为多晶GaN，每个第三GaN结构26的材料为单晶GaN。
[0042]进一步的，每个第一 GaN结构24的剖面形状为倒等腰梯形；每个第二 GaN结构25的剖面形状为倒梯形，每个第三GaN结构26的剖面形状为正梯形。在本申请实施例中，多个第一 GaN结构24、多个第二 GaN结构25及多个第三GaN结构26均呈周期性阵列排布。多个第二 GaN结构25的顶面与多个第三GaN结构26的顶面齐平。所述AlGaN层27的截面宽度与所述衬底20的截面宽度相同。
[0043]综上可见，在本实用新型实施例提供的LED衬底结构中，第一 GaN结构及第二 GaN结构能够增加光的透射，从而可提尚倒装LED芯片的出光效率，进而提尚倒装LED芯片的发光亮度；第三GaN结构具有聚光作用，从而可提高倒装LED芯片的轴向发光亮度；此外，AlGaN层能够抑制第二 GaN结构及第三GaN结构中的缺陷向外延伸，减少后续结构中的缺陷，进一步的，AlGaN层还能够提高倒装LED芯片的抗击穿能力，有利于倒装LED芯片性能及可靠性的提高。在本实用新型提供的LED衬底结构的制作方法中，工艺简单、可操作性强，适于大规模商业化生产，符合倒装LED芯片未来发展之路。
[0044]【实施例二】
[0045]本实施例二与实施例一的差别在于，凹槽的形状为三角形，也即第一 GaN结构的形状为三角形。具体的，请参考图10?图17，其为本实用新型实施例二的LED衬底结构的制作方法中所形成的器件结构的示意图。
[0046]如图10所示，提供衬底30，优选的，所述衬底30为蓝宝石衬底。
[0047]接着，在所述衬底30中形成多个凹槽，具体的，请参考图11?图13。
[0048]首先，如图11所示，在所述衬底30上形成掩膜层31。优选的，所述掩膜层31的材料为二氧化硅、氮化硅及氮氧化硅中的至少一种。在本申请实施例中，所述掩膜层31可以通过蒸发工艺、溅射工艺、PECVD工艺或者LPCVD工艺等工艺形成。
[0049]接着，如图12所示，在所述掩膜层31中形成多个开口 32，露出部分衬底30。在此，通过光刻及刻蚀工艺，去除部分掩膜层31，从而在剩余的掩膜层31中形成多个开口 32。
[0050]接着，如图13所示，刻蚀露出的部分衬底30，形成多个凹槽33。在本申请实施例中，多个凹槽33呈周期性阵列排布。优选的，通过湿法腐蚀工艺刻蚀露出的部分衬底30，形成多个凹槽33。具体的，所述湿法腐蚀工艺采用硫酸和磷酸的混合液，优选的，在混合液中，硫酸和磷酸的体积比为3:1?10:1。在本申请实施例中，所述湿法腐蚀工艺的温度为200°C?300°C，所述湿法腐蚀工艺的工艺时间为I分钟?60分钟。
[0051]在本申请实施例中，所述凹槽33的剖面形状为三角形，更具体的，所述凹槽23的剖面形状为倒等腰三角形，即顶角位于底角的下方。
[0052]接着，如图14所示，在每个凹槽33中形成一第一 GaN结构34，即形成多个第一 GaN结构34，其中，一第一 GaN结构34位于一凹槽33中。由此，多个第一 GaN结构34也呈周期性阵列排布。在本申请实施例中，通过在每个凹槽33中沉积GaN材料，从而形成第一 GaN结构34。在此，由于凹槽33为非平面，由此，在每个凹槽33中沉积GaN材料，所形成的第一GaN结构34的材料为多晶GaN。优选的，通过MOCVD工艺在每个凹槽33中沉积GaN材料。
[0053]同样的，在本申请实施例中，所述第一 GaN结构34的剖面形状也为三角形，更具体的，所述凹槽33的剖面形状为倒等腰三角形。
[0054]在本申请实施例中，在形成第一 GaN结构34后，去除剩余的掩膜层31，请相应参考图15。优选的，通过湿法腐蚀工艺去除剩余的掩膜层31。其中，所述湿法腐蚀工艺的腐蚀液为氢氟酸或者BOE (缓冲氧化物刻蚀剂)。
[0055]接着，如图16所示，在每个第一 GaN结构34上形成一第二 GaN结构35，在衬底30表面形成多个第三GaN结构36，所述多个第三GaN结构36与多个第二 GaN结构35间隔排布，即一第三GaN结构36与一第二 GaN结构35相邻排布。在此，即形成了多个第二 GaN结构35，其中，一第二 GaN结构35位于一第一 GaN结构34上。因此，多个第二 GaN结构35也呈周期性阵列排布，相应的，多个第三GaN结构36也呈周期性阵列排布。在本申请实施例中，所述第二 GaN结构35及第三GaN结构36均通过MOCVD工艺沉积GaN材料形成。其中，第二 GaN结构35由于是在多晶GaN材料的第一 GaN结构34上形成，因此，第二 GaN结构35的材料也为多晶GaN;而第三GaN结构36由于是在衬底30表面(即平面)形成，因此，第三GaN结构36的材料为单晶GaN。
[0056]由于GaN材料的生长特性，在本申请实施例中，所述第二 GaN结构35的剖面形状为倒梯形；所述第三GaN结构36的剖面形状为正梯形。进一步的，多个第二 GaN结构35的顶面与多个第三GaN结构36顶面齐平。
[0057]接着，如图17所示，形成AlGaN层37，所述AlGaN层37覆盖所述多个第二 GaN结构35及多个第三GaN结构36。即在多个第二 GaN结构35的顶面及多个第三GaN结构36顶面形成AlGaN层37。通过所述AlGaN层37，可以使得所形成的LED衬底结构3具有更平坦的表面。此外，通过形成AlGaN层37的工艺，也能够控制第二 GaN结构35及第三GaN结构36的形状(高度)。在本申请实施例中，所述AlGaN层37的截面宽度与所述衬底30的截面宽度相同。通常的，所述衬底30为晶圆(即形状为圆形)，因此，也可以说所述AlGaN层37的直径与所述衬底30的直径相同。
[0058]通过上述LED衬底结构的制作方法便可形成一 LED衬底结构，具体可继续参考图17。所述LED衬底结构3包括:衬底30 ;形成于所述衬底30中的多个第一 GaN结构34 ;形成于多个第一 GaN结构34上的多个第二 GaN结构35 ;形成于所述衬底30表面的多个第三GaN结构36，所述多个第三GaN结构36与所述多个第二 GaN结构35间隔排布；以及覆盖所述多个第二 GaN结构35及多个第三GaN结构36的AlGaN层37 ;其中，每个第一 GaN结构34及每个第二 GaN结构35的材料均为多晶GaN，每个第三GaN结构36的材料为单晶GaN。
[0059]进一步的，每个第一 GaN结构34的剖面形状为倒等腰三角形；每个第二 GaN结构35的剖面形状为倒梯形，每个第三GaN结构36的剖面形状为正梯形。在本申请实施例中，多个第一 GaN结构34、多个第二 GaN结构35及多个第三GaN结构36均呈周期性阵列排布。多个第二 GaN结构35的顶面与多个第三GaN结构36的顶面齐平。所述AlGaN层37的截面宽度与所述衬底30的截面宽度相同。
[0060]综上可见，在本实用新型实施例提供的LED衬底结构中，第一 GaN结构及第二 GaN结构能够增加光的透射，从而可提尚倒装LED芯片的出光效率，进而提尚倒装LED芯片的发光亮度；第三GaN结构具有聚光作用，从而可提高倒装LED芯片的轴向发光亮度；此外，AlGaN层能够抑制第二 GaN结构及第三GaN结构中的缺陷向外延伸，减少后续结构中的缺陷，进一步的，AlGaN层还能够提高倒装LED芯片的抗击穿能力，有利于倒装LED芯片性能及可靠性的提高。在本实用新型提供的LED衬底结构的制作方法中，工艺简单、可操作性强，适于大规模商业化生产，符合倒装LED芯片未来发展之路。
[0061]上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
【主权项】
1.一种LED衬底结构，其特征在于，包括:衬底；形成于所述衬底中的多个第一 GaN结构；形成于多个第一 GaN结构上的多个第二 GaN结构；形成于所述衬底表面的多个第三GaN结构，所述多个第三GaN结构与所述多个第二 GaN结构间隔排布；以及覆盖所述多个第二GaN结构及多个第三GaN结构的AlGaN层；其中，每个第一 GaN结构及每个第二 GaN结构的材料均为多晶GaN，每个第三GaN结构的材料为单晶GaN。
2.如权利要求1所述的LED衬底结构，其特征在于，每个第一GaN结构的剖面形状为三角形或者倒梯形。
3.如权利要求2所述的LED衬底结构，其特征在于，每个第一GaN结构的剖面形状为倒等腰三角形或者倒等腰梯形。
4.如权利要求2所述的LED衬底结构，其特征在于，每个第二GaN结构的剖面形状为倒梯形，每个第三GaN结构的剖面形状为正梯形。
5.如权利要求1?4中任一项所述的LED衬底结构，其特征在于，多个第一GaN结构、多个第二 GaN结构及多个第三GaN结构均呈周期性阵列排布。
6.如权利要求1?4中任一项所述的LED衬底结构，其特征在于，多个第二GaN结构的顶面与多个第三GaN结构的顶面齐平。
7.如权利要求1?4中任一项所述的LED衬底结构，其特征在于，所述AlGaN层的截面宽度与所述衬底的截面宽度相同。
【专利摘要】本实用新型提供了一种LED衬底结构，在本实用新型提供的LED衬底结构中，第一GaN结构及第二GaN结构能够增加光的透射，从而可提高倒装LED芯片的出光效率，进而提高倒装LED芯片的发光亮度；第三GaN结构具有聚光作用，从而可提高倒装LED芯片的轴向发光亮度；此外，AlGaN层能够抑制第二GaN结构及第三GaN结构中的缺陷向外延伸，减少后续结构中的缺陷，进一步的，AlGaN层还能够提高倒装LED芯片的抗击穿能力，有利于倒装LED芯片性能及可靠性的提高。
【IPC分类】H01L33-22
【公开号】CN204289499
【申请号】CN201420859524
【发明人】张昊翔, 丁海生, 李东昇, 江忠永
【申请人】杭州士兰微电子股份有限公司, 杭州士兰明芯科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月29日