專(zhuān)利名稱(chēng)：外延基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種外延基板，尤其涉及一種可用于成長(zhǎng)晶格品質(zhì)較好的發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的外延基板。
背景技術(shù)：
目前，發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)因具有功耗低、壽命長(zhǎng)、體積小及亮度高等特性已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到很多領(lǐng)域。一般地，發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)直接成長(zhǎng)在硅基板上，由于硅基板與發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的熱膨脹系數(shù)及晶格不匹配，導(dǎo)致成長(zhǎng)的發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)晶格品質(zhì)不佳，甚至崩裂，從而導(dǎo)致硅基板的使用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
下面將以實(shí)施例說(shuō)明一種可用于成長(zhǎng)晶格品質(zhì)較佳的發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的外延基板。一種用于成長(zhǎng)發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的外延基板，該外延基板包括一第一表面以及與其相對(duì)的第二表面，該第一表面與第二表面之間的距離為該外延基板的厚度H，該外延基板的第一表面上形成有多個(gè)第一凹槽，每個(gè)第一凹槽具有一個(gè)第一底面，該外延基板上與第一底面相對(duì)的表面為生長(zhǎng)表面，該生長(zhǎng)表面用于外延生長(zhǎng)發(fā)光二極管，該第一底面與生長(zhǎng)表面之間部分為生長(zhǎng)區(qū)域，該第一底面與生長(zhǎng)表面之間的距離為生長(zhǎng)區(qū)域的厚度h，該生長(zhǎng)區(qū)域的厚度h與該外延基板的厚度H滿(mǎn)足如下關(guān)系h/H < 1/3 ο相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，該外延基板的第一表面上形成有多個(gè)第一凹槽，并且在相對(duì)較薄的生長(zhǎng)區(qū)域上成長(zhǎng)發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)，因此，可以避免發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)在磊晶及降溫過(guò)程中因熱膨脹造成晶格應(yīng)力累積過(guò)大而碎裂。所以，利用該外延基板成長(zhǎng)的發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)具有較好的晶格品質(zhì)。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的外延基板的剖面示意圖。圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的外延基板的剖面示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明外延基板100,300
第--表面11,31
第二二表面12,32
第--凹槽13,33
第二二凹槽34
生長(zhǎng)區(qū)域15,35
生長(zhǎng)表面151、351保護(hù)層16、36第一底面131、331第一側(cè)壁132、332第二底面341第二側(cè)壁342發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)200、400第一型半導(dǎo)體層22活性層23第二型半導(dǎo)體層2具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種用于成長(zhǎng)發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)200的 外延基板100。該外延基板100具有一第一表面11以及與其相對(duì)的第二表面12。發(fā)光二 極管磊晶結(jié)構(gòu)200外延生長(zhǎng)在該外延基板100的第二表面12上。在本實(shí)施例中，該第一表 面11為平面。該外延基板100的材料可以為硅(Si)或者碳化硅(SiC)。該第一表面11與 第二表面12之間的距離為該外延基板的厚度H。該外延基板100的第一表面11上具有多個(gè)向該第二表面12延伸的第一凹槽13。 在本實(shí)施例中，該多個(gè)第一凹槽13陣列排布。且每個(gè)第一凹槽13包括一第一底面131以及 與第一底面131相連的第一側(cè)壁132。該第一底面131為平面，該第一側(cè)壁132相對(duì)該第一 底面131傾斜，以使該第一凹槽13的開(kāi)口沿遠(yuǎn)離該第一表面11的方向逐漸減少。該外延 基板100上與該第一凹槽13的第一底面131相對(duì)的表面為生長(zhǎng)表面151。該生長(zhǎng)表面151 用于外延生長(zhǎng)發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)200。該第一凹槽13的第一底面131與生長(zhǎng)表面151之 間部分為生長(zhǎng)區(qū)域15。該第一底面131與生長(zhǎng)表面151之間的距離為生長(zhǎng)區(qū)域15的厚度 h。在本實(shí)施例中，該生長(zhǎng)區(qū)域15的生長(zhǎng)表面151與該外延基板100的第二表面12在同一 平面上。該生長(zhǎng)區(qū)域15的厚度h與該外延基板100的厚度H滿(mǎn)足如下關(guān)系h/H < 1/3。 一般地，該外延基板100的厚度H為250 450微米。該生長(zhǎng)區(qū)域15的厚度h為10 133 微米。在本實(shí)施例中，該發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)200包括依次形成在該外延基板100的第 二表面12上的第一型半導(dǎo)體層22，第二型半導(dǎo)體層24，以及位于第一型半導(dǎo)體層22與第 二型半導(dǎo)體層M之間的活性層23。該外延基板100的第二表面12上設(shè)置有保護(hù)層16。該保護(hù)層16分別環(huán)繞該多個(gè) 生長(zhǎng)區(qū)域15。在本實(shí)施例中，該保護(hù)層16的材料為SiO2，或者SiNx。該外延基板100上形成有多個(gè)第一凹槽13。并且，該發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)200無(wú) 法在SiA或者SiNx上成長(zhǎng)，即該發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)200無(wú)法在保護(hù)層16上成長(zhǎng)，僅成長(zhǎng) 在相對(duì)較薄的生長(zhǎng)區(qū)域15上，從而該發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)200在該外延基板100上形成非 連續(xù)性薄膜。因此，可以避免發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)200在磊晶及降溫過(guò)程中因熱膨脹造成晶格應(yīng)力累積過(guò)大而碎裂，所以，利用該外延基板100成長(zhǎng)的發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)200具有較好的晶格品質(zhì)。請(qǐng)參見(jiàn)圖2，本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種用于成長(zhǎng)發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)400的外延基板300。該外延基板300與該外延基板100結(jié)構(gòu)基本相同，該外延基板300具有一第一表面31以及與其相對(duì)的第二表面32。發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)400外延生長(zhǎng)在該外延基板 300的第二表面32上。該外延基板300與外延基板100的不同之處在于該外延基板300 的第一表面31形成有第一凹槽33，該第二表面32形成有與第一凹槽33相對(duì)的第二凹槽 34。該第一凹槽33具有一第一底面331以及與第一底面331相連的第一第一側(cè)壁 332。該第一底面331為平面，該第一側(cè)壁332相對(duì)該第一底面331傾斜，以使該第一凹槽 33的開(kāi)口沿遠(yuǎn)離該第一表面31的方向逐漸減少。該第二凹槽34具有第二底面341以及與其相連的第二側(cè)壁342。在本實(shí)施例中， 該第二凹槽34的形狀與該第一凹槽33的形狀與深度均相同。該第一凹槽33的第一底面 331與該第二凹槽34的第二底面341之間的區(qū)域?yàn)樯L(zhǎng)區(qū)域35。即該第二凹槽34的第二底面341為生長(zhǎng)表面351。在本實(shí)施例中，該第一表面31與第二表面32之間的距離為該外延基板300的厚度H。該第一凹槽33的第一底面331與該第二凹槽34的第二底面341之間的厚度為該生長(zhǎng)區(qū)域35的厚度h，即該第一凹槽33的第一底面331與該生長(zhǎng)表面351之間的厚度為該生長(zhǎng)區(qū)域35的厚度h。該生長(zhǎng)區(qū)域的厚度h與該外延基板300的厚度H滿(mǎn)足如下關(guān)系h/ H < 1/3。一般地，在滿(mǎn)足h/H < 1/3的條件下，該外延基板300的厚度H為250 450微米，該生長(zhǎng)區(qū)域35的厚度h為10 133微米。該外延基板300的第二表面32上設(shè)置有保護(hù)層36。該保護(hù)層36分別環(huán)繞該多個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域35。在本實(shí)施例中，該保護(hù)層16的材料為SiO2，或者SiNx。該外延基板300上形成有多個(gè)第一凹槽33與多個(gè)第二凹槽34，而發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)400無(wú)法在SiA或者SiNx上成長(zhǎng)，即該發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)400無(wú)法在保護(hù)層16上成長(zhǎng)，僅成長(zhǎng)在相對(duì)較薄的生長(zhǎng)區(qū)域35上，從而該發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)400在該外延基板。 300上形成非連續(xù)性薄膜。因此，可以避免發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)400在磊晶及降溫過(guò)程中因熱膨脹造成晶格應(yīng)力累積過(guò)大而碎裂，所以，利用該外延基板300成長(zhǎng)的發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)400具有較好的晶格品質(zhì)?？梢岳斫獾氖牵绢I(lǐng)域技術(shù)人員還可于本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，只要其不偏離本發(fā)明的技術(shù)效果均可。這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于成長(zhǎng)發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的外延基板，該外延基板包括一第一表面以及與其相對(duì)的第二表面，該第一表面與第二表面之間的距離為該外延基板的厚度H，該外延基板的第一表面上形成有多個(gè)第一凹槽，每個(gè)第一凹槽具有一個(gè)第一底面，該外延基板上與第一底面相對(duì)的表面為生長(zhǎng)表面，該生長(zhǎng)表面用于外延生長(zhǎng)發(fā)光二極管，該第一底面與生長(zhǎng)表面之間的部分為生長(zhǎng)區(qū)域，該第一底面與生長(zhǎng)表面之間的距離為生長(zhǎng)區(qū)域的厚度h，該生長(zhǎng)區(qū)域的厚度h與該外延基板的厚度H滿(mǎn)足如下關(guān)系h/H < 1/3。
2.如權(quán)利要求1所述的外延基板，其特征在于，該生長(zhǎng)表面與該外延基板的第二表面在同一平面上。
3.如權(quán)利要求1所述的外延基板，其特征在于，該外延基板的第二表面上設(shè)置有保護(hù)層，該保護(hù)層圍繞該生長(zhǎng)區(qū)域設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的外延基板，其特征在于，該外延基板的第二表面上進(jìn)一步形成多個(gè)與第一凹槽相對(duì)應(yīng)的第二凹槽，每個(gè)第二凹槽具有一個(gè)第二底面，該第二凹槽的第二底面為所述生長(zhǎng)表面。
5.如權(quán)利要求4所述的外延基板，其特征在于，該第一凹槽與該第二凹槽的深度相同。
6.如權(quán)利要求4所述的外延基板，其特征在于，該外延基板的第二表面上設(shè)置有保護(hù)層，該保護(hù)層圍繞該生長(zhǎng)區(qū)域設(shè)置。
全文摘要
一種用于成長(zhǎng)發(fā)光二極管磊晶結(jié)構(gòu)的外延基板，該外延基板包括一第一表面以及與其相對(duì)的第二表面，該第一表面與第二表面之間的距離為該外延基板的厚度H，該外延基板的第一表面上形成有多個(gè)第一凹槽，每個(gè)第一凹槽具有一個(gè)第一底面，該外延基板上與第一底面相對(duì)的表面為生長(zhǎng)表面，該生長(zhǎng)表面用于外延生長(zhǎng)發(fā)光二極管，該第一底面與生長(zhǎng)表面之間部分為生長(zhǎng)區(qū)域，該第一底面與生長(zhǎng)表面之間的距離為生長(zhǎng)區(qū)域的厚度h，該生長(zhǎng)區(qū)域的厚度h與該外延基板的厚度H滿(mǎn)足如下關(guān)系h/H＜1/3。
文檔編號(hào)H01L33/20GK102412356SQ20101028981
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月23日
發(fā)明者凃博閔, 楊順貴, 黃世晟, 黃嘉宏 申請(qǐng)人:展晶科技(深圳)有限公司, 榮創(chuàng)能源科技股份有限公司