一种桥链型图形化衬底的制备方法及桥链型图形化衬底与流程

本发明实施例涉及半导体制造，尤其涉及一种桥链型图形化衬底的制备方法及桥链型图形化衬底。

背景技术：

1、pss技术是通过微加工方式对蓝宝石表面进行处理，以得到具有一定周期性图案结构。图案界面能改变到达gan-蓝宝石界面处光线入射角，从而抑制led内部全反射，增加光子溢出，提升gan基led器件光提取效率。此外，由于图形斜面存在，pss衬底上外延的gan薄膜生长方式发生变化，外延层位错密度得到降低，有源层(mqw)的内量子效率显著提升，还可以减少led芯片反向漏电流，提高led芯片使用寿命等众多优点。但随着led显示行业迅猛发展，消费市场对产品品质及亮度的要求越来越高，目前传统微纳米图形化蓝宝石衬底的led芯片很难满足需求。

技术实现思路

1、本发明提供一种桥链型图形化衬底的制备方法及桥链型图形化衬底，以解决桥链型图形化衬底制备难度较大的问题，有助于提供新型的图形化衬底，改善图形化衬底的表面图形形貌，提高光的反射效率，增加应用该图形化衬底的led芯片的亮度。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种桥链型图形化衬底的制备方法，包括：

3、提供平片衬底，并在所述平片衬底表面涂覆聚合物光刻胶层；

4、对所述聚合物光刻胶层进行图形化，形成多个初始掩膜图形，所述多个初始掩膜图形之间相互独立；

5、通过干法刻蚀工艺，采用第一刻蚀条件，对所述初始掩膜图形和所述平片衬底进行刻蚀，以使所述初始掩膜图形刻蚀为第一中间掩膜图形，所述平片衬底的表面刻蚀形成多个初始微结构，所述第一中间掩膜图形一一对应位于所述初始微结构的顶部；

6、通过干法刻蚀工艺，采用第二刻蚀条件，对所述第一中间掩膜图形进行刻蚀，以生成聚合物中间反应产物累积于所述初始微结构的底部并连接相邻的所述初始微结构；其中，所述第一中间掩膜图形刻蚀为第二中间掩膜图形；所述第一刻蚀条件和所述第二刻蚀条件满足如下条件：w1＞w2，l_chf3_1＜l_chf3_2；w1为所述第一刻蚀条件下的下电极功率，w2为所述第二刻蚀条件下的下电极功率，l_chf3_1为所述第一刻蚀条件下的三氟甲烷气体的流量，l_chf3_2为所述第二刻蚀条件下的三氟甲烷气体的流量；

7、通过干法刻蚀工艺，采用第三刻蚀条件，利用所述聚合物中间反应产物以及所述第二中间掩膜图形，对所述平片衬底及所述平片衬底表面的所述初始微结构进行刻蚀，获得中间微结构以及在所述中间微结构底部连接相邻的所述中间微结构的中间桥链结构；所述第二刻蚀条件和所述第三刻蚀条件满足如下条件：l_chf3_2＜l_chf3_3；其中，l_chf3_3为所述第三刻蚀条件下的三氟甲烷气体的流量；

8、通过干法刻蚀工艺，采用第四刻蚀条件，对所述中间微结构以及所述中间桥链结构进行修饰，形成目标微结构和目标桥链结构，并去除剩余的所述聚合物中间反应产物和所述第二中间掩膜图形；所述第四刻蚀条件满足如下条件：l_chf3_4＝0；其中，l_chf3_4为所述第四刻蚀条件下的三氟甲烷气体的流量。

9、可选地，所述第一刻蚀条件和所述第二刻蚀条件还满足如下条件：p1＞p2；其中，p1为所述第一刻蚀条件下的腔室压强，p2为所述第二刻蚀条件下的腔室压强。

10、可选地，通过干法刻蚀工艺，采用第二刻蚀条件，对所述第一中间掩膜图形进行刻蚀，以生成聚合物中间反应产物累积于所述初始微结构的底部并连接相邻的所述初始微结构之前，还包括：

11、对所述三氟甲烷气体的浓度与所述聚合物中间反应产物的尺寸的关系曲线进行标定，获得第一标定曲线；

12、根据预设的所述聚合物中间反应产物的尺寸以及所述第一标定曲线，确定所述三氟甲烷气体的目标浓度值；

13、根据所述三氟甲烷气体的目标浓度值确定所述第二刻蚀条件中所述三氟甲烷气体的流量值。

14、可选地，所述聚合物中间反应产物的尺寸包括所述聚合物中间反应产物的高度和/或宽度；

15、对所述三氟甲烷气体的浓度与所述聚合物中间反应产物的尺寸的关系曲线进行标定，获得第一标定曲线，包括：

16、对所述三氟甲烷气体的浓度与所述聚合物中间反应产物的高度和/或宽度的关系曲线进行标定，获得浓度-中间反应产物高度标定曲线和/或浓度-中间反应产物宽度标定曲线；其中，所述浓度-中间反应产物高度标定曲线满足中间反应产物高度与浓度呈正比，中间反应产物高度随浓度的变化率与浓度呈反比，所述浓度-中间反应产物宽度标定曲线满足中间反应产物宽度与浓度呈正比，中间反应产物宽度随浓度的变化率与浓度呈反比。

17、可选地，通过干法刻蚀工艺，采用第二刻蚀条件，对所述第一中间掩膜图形进行刻蚀，以生成聚合物中间反应产物累积于所述初始微结构的底部并连接相邻的所述初始微结构之前，还包括：

18、对腔室压强和/或腔室温度与所述聚合物中间反应产物的尺寸的关系曲线进行标定，获得第二标定曲线；

19、根据预设的所述聚合物中间反应产物的尺寸以及所述第二标定曲线，确定所述第二刻蚀条件中腔室压强值和/或腔室温度值。

20、可选地，所述聚合物中间反应产物的尺寸包括所述聚合物中间反应产物的高度和/或宽度；

21、对所述三氟甲烷气体的浓度与所述聚合物中间反应产物的尺寸的关系曲线进行标定，获得第二标定曲线，包括：

22、对腔室压强和/或腔室温度与所述聚合物中间反应产物的高度和/或宽度的关系曲线进行标定，获得腔室压强-中间反应产物高度标定曲线、腔室压强-中间反应产物宽度标定曲线、腔室温度-中间反应产物高度标定曲线、腔室温度-中间反应产物宽度标定曲线中的至少一种第二标定曲线；其中，腔室压强-中间反应产物高度标定曲线满足中间反应产物高度与腔室压强呈反比，腔室压强-中间反应产物宽度标定曲线满足中间反应产物宽度与腔室压强呈反比，腔室温度-中间反应产物高度标定曲线满足中间反应产物高度与腔室温度呈反比，腔室温度-中间反应产物宽度标定曲线满足中间反应产物宽度与腔室温度呈反比。

23、可选地，通过干法刻蚀工艺，采用第四刻蚀条件，对所述中间微结构以及所述中间桥链结构进行修饰，形成目标微结构和目标桥链结构，并去除剩余的所述聚合物中间反应产物和所述第二中间掩膜图形之前，还包括：

24、对电极功率和/或刻蚀时间与所述目标微结构和/或所述目标桥链结构的尺寸的关系曲线进行标定，获得第三标定曲线；

25、根据预设的所述目标微结构和/或所述目标桥链结构的尺寸以及所述第三标定曲线，确定所述第四刻蚀条件中电极功率值和/或刻蚀时间值。

26、可选地，所述目标微结构的尺寸包括所述目标微结构的高度和/或底径；所述目标桥链结构的尺寸包括所述目标桥链结构的长度；

27、对电极功率和/或刻蚀时间与所述目标微结构和/或所述目标桥链结构的尺寸的关系曲线进行标定，获得第三标定曲线，包括：

28、对电极功率和/或刻蚀时间分别与所述目标微结构的高度和/或底径、所述目标桥链结构的长度的关系曲线进行标定，获得电极功率-目标微结构高度标定曲线、电极功率-目标微结构底径标定曲线、电极功率-目标桥链结构长度标定曲线、刻蚀时间-目标微结构高度标定曲线、刻蚀时间-目标微结构底径标定曲线、刻蚀时间-目标桥链结构长度标定曲线中的至少一种第三标定曲线；

29、其中，电极功率-目标微结构高度标定曲线满足电极功率与目标微结构高度呈反比；电极功率-目标微结构底径标定曲线满足电极功率与目标微结构底径呈反比；电极功率-目标桥链结构长度标定曲线满足电极功率与目标桥链结构长度呈正比；刻蚀时间-目标微结构高度标定曲线满足刻蚀时间与目标微结构高度呈反比；刻蚀时间-目标微结构底径标定曲线满足刻蚀时间与目标微结构底径呈反比；刻蚀时间-目标桥链结构长度标定曲线满足刻蚀时间与目标桥链结构长度呈正比。

30、第二方面，本发明实施例还提供了一种桥链型图形化衬底，采用如第一方面所述的桥链型图形化衬底的制备方法制备而成；所述桥链型图形化衬底包括：

31、衬底；

32、位于所述衬底的一侧表面的多个微结构以及在所述微结构底部连接相邻的所述微结构的桥链结构。

33、本发明实施例的技术方案，通过在平片衬底上制备初始掩膜图形相互独立的掩膜图案，利用相互独立的掩膜图案进行主刻蚀和过刻蚀两个步骤，在主刻蚀中先进行初始微结构的制作，而后利用三氟甲烷气体与掩膜图形发生反应，在初始微结构的底部生成聚合物中间反应产物，连接相邻的初始微结构，再通过初始微结构顶部的掩膜图形以及聚合物中间反应产物作为掩膜继续刻蚀平片衬底，形成中间微结构和中间桥链结构，最后，再通过过刻蚀对中间微结构和中间桥链结构进行修饰，最终实现目标微结构和目标桥链结构，完成桥链型图形化衬底的制备。本发明实施例解决了桥链型图形化衬底制备难度较大的问题，利用相互独立的掩膜图形，通过主刻蚀和过刻蚀结合的刻蚀工艺，实现了桥链型图形化衬底的制备，有助于提供新型的图形化衬底，通过桥链结构连接微结构的表面图形形貌，有效增大衬底的反射面积，提高光的反射效率，增加应用该图形化衬底的led芯片的亮度。