图形化衬底(PSS)刻蚀设备工艺研究进展 时 间 ： 2012-02-28 【 字 体 ： 大 中 小 】 蓝 宝 石 晶 片 目 前 广 泛 用 作 III-V 族 LED 器 件 氮 化 物 外 延 薄 膜 的 衬 底 ， 然 而 由 于 氮 化 物 和蓝 宝 石 大 的 晶 格 失 配 和 热 膨 胀 系 数 的 差 别 ，使 得 在 衬 底 上 生 长 的 氮 化 物 材 料 位 错 和 缺 陷 密 度较 大 ， 影 响 了 器 件 的 发 光 效 率 和 寿 命 。 图 形 化 衬 底 (PSS)技 术 可 以 有 效 地 减 少 外 延 材 料 的 位错 和 缺 陷 ， 在 氮 化 物 器 件 制 备 中 得 到 了 广 泛 的 应 用 。 但 是 由 于 蓝 宝 石 具 有 稳 定 的 化 学 和 物 理性 质 ， 使 得 很 难 进 行 刻 蚀 和 图 形 化 制 作 。 本 文 采 用 由 北 方 微 电 子 公 司 开 发 的 ELEDE™330高 密 度 等 离 子 体 ICP 刻 蚀 机 对 PSS 刻 蚀 工 艺 进 行 了 研 究 ， 通 过 对 刻 蚀 速 率 、选 择 比 以 及 不同 图 形 的 刻 蚀 分 析 ， 取 得 了 比 较 满 意 的 工 艺 结 果 。 一 、简介 PSS(Patterned Sapphire Substrate)， 也 就 是 在 蓝 宝 石 衬 底 上 生 长 干 法 刻 蚀 用 掩 膜 ，用 标 准 的 光 刻 工 艺 将 掩 膜 刻 出 图 形 ， 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 外 延 变 为 横 向 外 延 。 一 方 面 可 以 有 效 减 少 GaN 外 延材 料 的 位 错 密 度 ， 从 而 减 小 有 源 区 的 非 辐 射 复 合 ， 减 小 反 向 漏 电 流 ， 提 高 LED 的 寿 命 ;另 一方 面 有 源 区 发 出 的 光 ， 经GaN 和 蓝 宝 石 衬 底 界 面 多 次 散 射 ， 改 变 了 全 反 射 光 的 出 射 角 ， 增加 了 倒 装LED 的 光 从 蓝 宝 石 衬 底 出 射 的 几 率 ， 从 而 提 高 了 光 的 提 取 效 率 。 综 合 这 两 方 面 的原 因 ， 使 PSS 上 生 长 的 LED 的 出 ...
