【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及半导体制造和微电子，尤其涉及一种高一致性图形化衬底的制备方法、图形化衬底和led外延片。
技术介绍
1、在半导体和光电子器件的制造过程中，衬底表面的微观结构对器件的性能有直接影响。随着半导体行业的不断技术发展更新，图形尺寸的不断减小，对外延生长质量的要求越来越高，所以对于衬底内图形的一致性显得越来越重要。
2、现有图形化衬底的微结构能在一定程度上改善外延质量，提升发光效率，但是随着图形尺寸越来越小，平片衬底本身的参数性能，也在一定程度上影响图形化工艺的稳定性，导致图形化不均匀，影响器件的可靠性和性能。特别是衬底表面粗糙度，使得在图形化工艺曝光过程中，由于正粗、背粗的原因，光在透过蓝宝石正面到达背面时，会导致背面折射光对光刻胶进行多次曝光，从而影响图形化制程中，黄光胶柱的一致性和稳定性，进而导致刻蚀后图形化衬底的均一性降低。
技术实现思路
1、本专利技术提供的一种高一致性图形化衬底的制备方法、图形化衬底和led外延片，对衬底表面进行平坦化处理，减少曝光时因衬底表面粗糙度较大，导致曝光光线发生折射，会对光刻胶进行多次曝光，影响黄光胶柱的一致性，进而导致蚀刻后图形化衬底的一致性降低。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种高一致性图形化衬底的制备方法，包括：
3、提供一衬底；
4、应用物理、化学或机械平坦化技术中的至少一种，对所述衬底的第一表面进行原子级平坦化处理，以使所述第一表面的粗糙度达到第一表面粗糙度范围，和/或
5、在所述衬底的所述第二表面形成光刻胶层；
6、利用掩膜版对所述光刻胶层进行曝光，以将所述掩膜版上的图形转移至所述衬底的所述第二表面。
7、可选地，应用物理、化学或机械平坦化技术中的至少一种，对所述衬底的第一表面进行原子级平坦化处理，以使所述第一表面的粗糙度达到第一表面粗糙度范围，和/或对所述衬底的第二表面进行原子级平坦化处理，以使所述第二表面的粗糙度达到第二表面粗糙度范围，包括：
8、应用机械抛光技术，对所述蓝宝石单晶的第一表面和第二表面进行机械抛光；
9、应用化学机械抛光技术，对所述蓝宝石单晶的第一表面和第二表面进行平坦化处理，以使所述第一表面的粗糙度达到第一表面粗糙度范围，所述第二表面的粗糙度达到第二表面粗糙度范围。
10、可选地，提供一衬底，包括：
11、提供一直径150mm的6寸蓝宝石单晶衬底；
12、应用机械抛光技术，对所述蓝宝石单晶的第一表面和第二表面进行机械抛光，包括：
13、使用粒径为1μm的金刚石悬浮液作为磨料，对所述蓝宝石单晶的第一表面和第二表面进行机械抛光；其中，所述机械抛光的研磨压力为2-3n/cm2，研磨转速为50rpm-80rpm，研磨时间为1-2小时；
14、应用化学机械抛光技术，对所述蓝宝石单晶的第一表面和第二表面进行平坦化处理，包括：
15、应用化学机械抛光技术，对所述蓝宝石单晶的第一表面和第二表面进行平坦化处理；其中，所述化学机械抛光的化学溶液为比例1:10的氢氧化钾和去离子水的混合物，研磨颗粒为平均粒径0.05μm-1μm的二氧化硅，抛光转速为100rpm-120rpm，抛光压力为1-5n/cm2，抛光时间为30-60分钟。
16、可选地，应用物理、化学或机械平坦化技术中的至少一种，对所述衬底的第一表面进行原子级平坦化处理，以使所述第一表面的粗糙度达到第一表面粗糙度范围，和/或对所述衬底的第二表面进行原子级平坦化处理，以使所述第二表面的粗糙度达到第二表面粗糙度范围，包括：
17、应用物理、化学或机械平坦化技术中的至少两种，对所述衬底的第二表面进行原子级平坦化处理，以使所述第二表面的粗糙度达到第二表面粗糙度范围；
18、应用物理、化学或机械平坦化技术中的一种，对所述衬底的第一表面进行原子级平坦化处理，以使所述第一表面的粗糙度达到第一表面粗糙度范围。
19、可选地，所述第一表面粗糙度范围为0.01μm-1μm。
20、可选地，所述第二表面粗糙度范围为0nm-0.1nm。
21、可选地，所述物理平坦化技术包括物理气相沉积、物理刻蚀、离子束抛光、磁控溅射中的一种或多种；所述化学平坦化技术包括湿法刻蚀、化学刻蚀、化学气相沉积和化学机械抛光中的一种或多种；所述机械平坦化技术包括精密研磨和抛光工艺。
22、可选地，所述化学机械抛光的压力参数为1-5n/cm2，转速为60-100rpm，抛光时间为0.5-2小时；所述化学机械抛光使用的化学溶液为比例1:10的氢氧化钾和去离子水的混合物，研磨颗粒为平均粒径0.05μm-1μm的二氧化硅。
23、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种图形化衬底，采用如本专利技术第一方面任一项所述的高一致性图形化衬底的制备方法制备而成。
24、第三方面，本专利技术实施例还提供了一种led外延片，包括如本专利技术第二方面所述的图形化衬底。
25、本专利技术实施例提供的一种高一致性图形化衬底的制备方法、图形化衬底和led外延片，该方法首先提供一衬底；应用物理、化学或机械平坦化技术中的至少一种，对衬底的第一表面进行原子级平坦化处理，以使第一表面的粗糙度达到第一表面粗糙度范围，和/或对衬底的第二表面进行原子级平坦化处理，以使第二表面的粗糙度达到第二表面粗糙度范围；其中，第二表面为待刻蚀的表面，第一表面和第二表面在衬底厚度方向相互背离；在衬底的第二表面形成光刻胶层；利用掩膜版对光刻胶层进行曝光，以将掩膜版上的图形转移至衬底的第二表面。上述技术方案，解决了因衬底表面粗糙，使得在图形化工艺曝光过程中，由于表面粗糙的原因，曝光光束在透过衬底时，会在衬底表面发生折射、反射，会对光刻胶进行多次曝光，从而影响图形化制程中，黄光胶柱的一致性和稳定性，进而导致刻蚀后图形化衬底的均一性降低的问题；通过对衬底表面进行平坦化处理，可以提高光刻胶柱的均匀性和一致性，从而提升图形化衬底均匀性和一致性，提升最终器件的可靠性和性能。
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1.一种高一致性图形化衬底的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，应用物理、化学或机械平坦化技术中的至少一种，对所述衬底的第一表面进行原子级平坦化处理，以使所述第一表面的粗糙度达到第一表面粗糙度范围，和/或对所述衬底的第二表面进行原子级平坦化处理，以使所述第二表面的粗糙度达到第二表面粗糙度范围，包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，应用物理、化学或机械平坦化技术中的至少一种，对所述衬底的第一表面进行原子级平坦化处理，以使所述第一表面的粗糙度达到第一表面粗糙度范围，和/或对所述衬底的第二表面进行原子级平坦化处理，以使所述第二表面的粗糙度达到第二表面粗糙度范围，包括：
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一表面粗糙度范围为0.01μm-1μm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二表面粗糙度范围为0nm-0.1nm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述物理平坦化技
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述化学机械抛光的压力参数为1-5N/cm2，转速为60-100rpm，抛光时间为0.5-2小时；所述化学机械抛光使用的化学溶液为比例1:10的氢氧化钾和去离子水的混合物，研磨颗粒为平均粒径0.05μm-1μm的二氧化硅。
9.一种图形化衬底，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的高一致性图形化衬底的制备方法制备而成。
10.一种LED外延片，其特征在于，包括如权利要求9所述的图形化衬底。
...【技术特征摘要】
1.一种高一致性图形化衬底的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，应用物理、化学或机械平坦化技术中的至少一种，对所述衬底的第一表面进行原子级平坦化处理，以使所述第一表面的粗糙度达到第一表面粗糙度范围，和/或对所述衬底的第二表面进行原子级平坦化处理，以使所述第二表面的粗糙度达到第二表面粗糙度范围，包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，应用物理、化学或机械平坦化技术中的至少一种，对所述衬底的第一表面进行原子级平坦化处理，以使所述第一表面的粗糙度达到第一表面粗糙度范围，和/或对所述衬底的第二表面进行原子级平坦化处理，以使所述第二表面的粗糙度达到第二表面粗糙度范围，包括：
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一表面粗糙度范围为0.01μm-1μm。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：赖世国，康凯，张小琼，吴先燕，王农华，
申请(专利权)人：广东中图半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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