[发明专利]一种蓝宝石复合衬底及其制备方法

权利要求书

1.一种蓝宝石复合衬底的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，在蓝宝石衬底上生成一层AlN薄膜，利用磁控溅射方法在Al₂O₃上沉积生成一层AlN薄膜，溅射工艺条件为：溅射功率50w-500w，衬底温度100-800℃，沉积气压0.2Pa，靶材纯度为99.999％Al，溅射气体N₂和Ar，Ar流量20sccm，N₂流量3sccm，利用化学气相沉积法在AlN层上沉积一层SiO₂层，所述SiO₂层的厚度为AlN的10-20倍，所述SiO₂层厚度为0.5-0.6um，PECVD工艺条件为：SiH₄流量45sccm，N₂O流量35sccm，N₂流量1120sccm，气压600mT，功率50w，利用光阻剂及纳米压印设备进行图形转移，在SiO₂层上形成光刻胶孔洞，再进行干法蚀刻，使得光刻胶孔洞进一步蚀刻为图形化孔洞，所述图形化孔洞贯穿SiO₂层，所述图形化孔洞为上截面面积大于下截面的漏斗形；

刻蚀气体为110sccmBCl₃和9sccmCF₃H混合气体，主刻蚀功率300W刻蚀6min，He压5Torr，腔室温度35℃；光刻胶未完全刻完时，SiO₂层刻蚀形成孔洞状并且被刻穿，AlN层的刻蚀深度为本层的三分之一到三分之二，最终SiO₂与AlN共同形成周期性的图形化孔洞，深度400-600nm；

在1400℃-1500℃，生长600-700nm非掺杂AlGaN层将二氧化硅复合图形覆盖；再在此基础上再生长200nm AlGaN，温度1450-1500℃，接着继续生长500nm的n-AlGaN，接着生长6～10对AlGaN/GaN量子阱，再在量子阱上生长带隙p-AlGaN层，最后生长高空穴浓度的p-GaN用于欧姆接触。

2.根据权利要求1所述的蓝宝石复合衬底的制备方法，其特征在于，所述图形化孔洞的斜角角度为40°-80°。

3.根据权利要求1所述的蓝宝石复合衬底的制备方法，其特征在于，还进行步骤，使用涂布机旋涂一层UV光阻剂，使用110℃的热板软烘60s，得到光阻剂的厚度为0.5-0.6um，再将带有光阻剂的复合晶圆使用纳米压印设备进行图形转移，凹槽底部留胶10-200nm，和UV固化5-12min，脱膜后得到阻挡图形让片子表面形成周期为600nm的光刻胶孔洞；所述光刻胶孔洞高度550nm±50nm；胶柱直径400-450nm。

4.根据权利要求1所述的蓝宝石复合衬底的制备方法，其特征在于，还包括步骤，在外表面制备电极，首先蒸镀一层ITO薄膜，通过Mesa光刻、腐蚀、蚀刻，露出n- AlGaN表面，再进行P/N Pad光刻、清洗、蒸镀Ni/Au、lift-off工艺，制备出N型和P型电极，最后沉积SiO₂层进行保护。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法制得的蓝宝石复合衬底。