VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SUBSTRATS MIT EINER STRUKTURIERTEN OBERFLÄCHE UND SUBSTRAT MIT EINER STRUKTURIERTEN OBERFLÄCHE

Die vorliegende Anmeldung betri f ft ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einer strukturierten Oberfläche und ein solches Substrat .

Für die Herstellung von Leuchtdioden ( kurz LEDs ) auf der Basis von Nitrid-Verbindungshalbleitern finden oftmals Substrate Anwendung, die für Strahlung im sichtbaren Bereich transparent sind, beispielsweise Saphir-Substrate oder Galliumnitrid-Substrate .

Oftmals ist es gewünscht , die epitaktische Abscheidung auf strukturierten Substraten durchzuführen, beispielsweise zur Verbesserung der Lichtauskopplung oder zur Defektreduzierung oder für ein Wachstum von dreidimensionalen Strukturen .

Hierfür sind Strukturgrößen wünschenswert , die mit konventionellen Verfahren nicht ohne Weiteres herstellbar sind .

Eine Aufgabe ist es , ein Verfahren anzugeben, mit dem kleine Strukturgrößen zuverlässig und insbesondere auch in einer für die Massenfertigung geeigneten Form hergestellt werden können . Weiterhin soll ein strukturiertes Substrat mit verbesserten Eigenschaften angegeben werden .

Diese Aufgaben werden unter anderem durch ein Verfahren beziehungsweise ein Substrat mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst . Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche .

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einer strukturierten Oberfläche angegeben . Das herzustellende Substrat ist insbesondere ein Aufwachssubstrat für eine epitaktische Abscheidung von Halbleitermaterial , beispielsweise auf der Basis von Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt , in dem ein Substrat mit einem Substratkörper und einer zu strukturierenden Oberfläche bereitgestellt wird .

Der Substratkörper ist insbesondere das Element des Substrats , das die größte Dicke aufweist und eine ausreichende mechanische Stabilität des Substrats gewährleistet .

Die zu strukturierende Oberfläche kann eine Oberfläche des Substratkörpers oder eine vom Substratkörper beabstandete Oberfläche sein, die insbesondere zu einer Oberfläche des Substratkörpers parallel verläuft . Der Substratkörper ist beispielsweise für Strahlung im sichtbaren Spektralbereich transparent . Zum Beispiel enthält der Substratkörper Saphir, Galliumnitrid oder ein anderes im sichtbaren Spektralbereich durchlässiges Halbleitermaterial .

Transparent bedeutet im Rahmen der Anmeldung, dass das betref fende Element j eweils mindestens 90 % oder mindestens 95 % der in das Element eintretenden Strahlung bei senkrechtem Strahlungsauf tref f en durchlässt .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt , in dem eine Absorptionsschicht auf der zu strukturierenden Oberfläche ausgebildet wird .

Beispielsweise wird die Absorptionsschicht durch ein Abscheideverfahren, etwa durch chemische Gasphasenabscheidung

( CVD) oder physikalische Gasphasenabscheidung ( PVD) , aufgebracht . Beispielsweise ist die Absorptionsschicht hinsichtlich ihrer Schichtdicke und ihres Absorptionskoef fi zienten so ausgebildet , dass Strahlung bei senkrechtem Strahlungseintritt zumindest für eine Wellenlänge im sichtbaren Spektralbereich zu einem Anteil von mindestens 15 % in der Absorptionsschicht absorbiert wird .

Beispielsweise eignet sich für die Absorptionsschicht ein Halbleitermaterial mit einer Bandlücke , die so klein ist , dass Strahlung im sichtbaren Spektralbereich zumindest zum Teil absorbiert wird . Beispielsweise eignet sich für die Absorptionsschicht Germanium, Sili zium oder Titannitrid .

Eine Schichtdicke der Absorptionsschicht beträgt beispielsweise zwischen einschließlich 30 und 500 nm, insbesondere zwischen einschließlich 50 und einschließlich 300 nm .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt , in dem eine erste Maskenschicht auf der zu strukturierenden Oberfläche , insbesondere auf der Absorptionsschicht , ausgebildet wird . Die erste Maskenschicht ist beispielsweise durch ein Material gebildet , das sich durch eine hohe Stabilität gegenüber nasschemischen

Ätzverfahren und/oder zumindest einem bestimmten trockenchemischen Ätzverfahren aus zeichnet .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird auf der zu strukturierenden Oberfläche eine zweite Maskenschicht ausgebildet . Insbesondere wird die zweite Maskenschicht auf der ersten Maskenschicht ausgebildet , sodass die erste Maskenschicht zwischen der zu strukturierenden Oberfläche und der zweiten Maskenschicht angeordnet ist . Beispielsweise ist die zweite Maskenschicht ein Fotolack oder ein anderes durch ein Belichtungsverfahren strukturierbares Material .

Insbesondere sind die erste Maskenschicht und die zweite Maskenschicht so aufeinander abgestimmt , dass die zweite Maskenschicht mit einem Ätzverfahren strukturierbar ist , das gegenüber der ersten Maskenschicht selektiv ist . Die zweite Maskenschicht kann durch das Ätzverfahren also strukturiert werden, ohne hierbei auch die erste Maskenschicht zu entfernen .

Dass ein Ätzverfahren gegenüber einem Material oder einer Schicht selektiv ist , bedeutet im Rahmen der Anmeldung insbesondere , dass eine Ätzrate des Ätzverfahrens für das durch das Ätzverfahren zu ätzende Material wesentlich größer ist als für das Material . Dieses Material grenzt beispielsweise zumindest stellenweise unmittelbar an das zu ätzende Material an . Beispielsweise ist eine Ätzrate des Ätzverfahrens für das zu ätzende Material , beispielsweise für die zweite Maskenschicht mindestens doppelt oder mindestens zehnmal so groß wie für das mit diesem Ätzschritt nicht zu ätzende Material , beispielsweise für die erste Maskenschicht . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt , in dem in der zweiten Maskenschicht Öf fnungen ausgebildet werden . Insbesondere wird in den Öf fnungen die erste Maskenschicht freigelegt . Die Öf fnungen erstrecken sich also vollständig durch die zweite Maskenschicht hindurch . Beispielsweise werden die Öf fnungen mittels eines nasschemischen Verfahrens ausgebildet , wobei die Ätzung an dem in Richtung der zu strukturierenden Oberfläche gesehen nachfolgenden Material , beispielsweise an der ersten Maskenschicht , stoppt oder zumindest erheblich verlangsamt wird .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt , in dem die zu strukturierende Oberfläche im Bereich der Öf fnungen freigelegt wird . Dies erfolgt beispielsweise derart , dass die zu strukturierende Oberfläche in diesem Schritt noch nicht strukturiert wird .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt , in dem Vertiefungen in der zu strukturierenden Oberfläche im Bereich der Öf fnungen ausgebildet werden, wodurch eine strukturierte Oberfläche des Substrats gebildet wird . Für das Ausbilden der Vertiefungen kann die erste Maskenschicht als Maske dienen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt , in dem die Absorptionsschicht von dem Substrat entfernt wird . Die Absorptionsschicht ist in dem fertig gestellten Substrat also nicht mehr vorhanden .

In mindestens einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung eines Substrats mit einer strukturierten Oberfläche wird ein Substrat mit einem Substratkörper und mit einer zu strukturierenden Oberfläche bereitgestellt . Eine Absorptionsschicht , eine erste Maskenschicht und eine zweite Maskenschicht werden auf der zu strukturierenden Oberfläche ausgebildet , insbesondere in der angegebenen Reihenfolge . Öf fnungen werden in der zweiten Maskenschicht ausgebildet , in denen die erste Maskenschicht freigelegt wird . Die zu strukturierende Oberfläche wird im Bereich der Öf fnungen freigelegt . Vertiefungen werden in der zu strukturierenden Oberfläche im Bereich der Öf fnungen ausgebildet , wodurch die strukturierte Oberfläche des Substrats ausgebildet wird . Die Absorptionsschicht wird von dem Substrat entfernt .

Die Vertiefungen in der strukturierten Oberfläche des Substrats werden also in einem mehrstufigen Verfahren ausgebildet , bei dem unterschiedliche Ätzverfahren und mindestens zwei Maskenschichten Anwendung finden . Es hat sich gezeigt , dass so besonders ef fi zient und zuverlässig Strukturierungen mit kleinen Strukturgrößen und/oder Mittenabständen erzielt werden können, insbesondere auch bei transparenten Substraten . Mittels der Absorptionsschicht wird die Massentauglichkeit des Verfahrens verbessert , da beispielsweise Maschinen, die mit einem automatisierten optischen Erkennungsverfahren arbeiten, die zu strukturierenden Substrate zuverlässig erkennen und bearbeiten können .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens ist die zu strukturierende Oberfläche eine Oberfläche des Substratkörpers . Die Vertiefungen erstrecken sich in diesem Fall also in den Substratkörper hinein . Der für das Verfahren bereitgestellte Substratkörper ist beispielsweise ein unstrukturierter einstückiger Körper . In diesem Fall kann die Absorptionsschicht unmittelbar auf der Oberfläche des Substratkörpers ausgebildet werden . Zwischen dem Substratkörper und der Absorptionsschicht befindet sich also keine weitere Schicht .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens ist die zu strukturierende Oberfläche eine Oberfläche einer auf den Substratkörper aufgebrachten Schicht . Die Schicht ist beispielsweise eine dielektrische Schicht , die für Strahlung im sichtbaren Spektralbereich transparent ist . Beispielsweise eignet sich für die dielektrische Schicht ein Oxid wie Sili ziumoxid oder Aluminiumoxid oder ein Nitrid, etwa Sili ziumnitrid .

In diesem Fall können sich die Vertiefungen vollständig durch die Schicht hindurch erstrecken und an der Oberfläche des Substratkörpers enden oder sich in den Substratkörper hinein erstrecken . Zumindest im Bereich der Vertiefungen liegt der Substratkörper an der strukturierten Oberfläche also frei .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens werden die Öf fnungen in der zweiten Maskenschicht mittels eines lithografischen Belichtungsverfahrens ausgebildet . Die Absorptionsschicht ist insbesondere für eine Strahlung des Belichtungsverfahrens absorbierend ausgebildet , beispielsweise im infraroten, sichtbaren oder im ultravioletten Spektralbereich . Mittels der Absorptionsschicht kann die Zuverlässigkeit des lithografischen Belichtungsverfahrens gesteigert werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens werden beim Freilegen der zu strukturierenden Oberfläche die erste Maskenschicht und die Absorptionsschicht durch ein trockenchemisches Ätzverfahren im Bereich der Öf fnungen entfernt . Hierbei kann die zweite Maskenschicht als Maske dienen . Als trockenchemisches Ätzverfahren eignet sich beispielsweise reaktives lonenätzen (RIE ) , etwa reaktives lonenätzen mit induktiv gekoppeltem Plasma ( ICP-RIE ) .

Das Freilegen der zu strukturierenden Oberfläche erfolgt insbesondere derart , dass das trockenchemische Ätzverfahren bezüglich der zu strukturierenden Oberfläche selektiv ist . Beim Freilegen der zu strukturierenden Oberfläche wird die zu strukturierende Oberfläche selbst also nicht oder zumindest nicht wesentlich angegri f fen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens werden die Vertiefungen mit einem Ätzverfahren ausgebildet , das gegenüber der ersten Maskenschicht selektiv ist . Beim Ausbilden der Vertiefungen kann die erste Maskenschicht als Maske dienen . Die erste Maskenschicht ist bezüglich ihres Materials also so auf das die zu strukturierende Oberfläche des Substrats bildende Material abgestimmt , dass die Vertiefungen selektiv gegenüber der ersten Maskenschicht ausgebildet werden können . Durch die Selektivität des Ätzverfahrens gegenüber der ersten Maskenschicht kann vermieden werden, dass sich die laterale Ausdehnung der Öf fnungen in der ersten Maskenschicht vergrößert . Dadurch wird die Herstellung kleiner Strukturgrößen vereinfacht .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird die zweite Maskenschicht vor dem Entfernen der Absorptionsschicht entfernt . Beim Entfernen der Absorptionsschicht ist die zweite Maskenschicht also nicht mehr vorhanden . Während des Entfernens der zweiten Maskenschicht ist die zu strukturierende Oberfläche des Substrats zumindest noch stellenweise von der Absorptionsschicht bedeckt . Beim Entfernen der zweiten Maskenschicht ist die zu strukturierende Oberfläche also noch zumindest stellenweise durch die Absorptionsschicht und gegebenenfalls auch die erste Maskenschicht geschützt .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird die erste Maskenschicht zusammen mit der Absorptionsschicht entfernt . Beispielsweise findet hierfür ein Ätzverfahren Anwendung, das die Absorptionsschicht auflöst , sodass die erste Maskenschicht abgehoben wird . Das Material der ersten Maskenschicht selbst muss durch das Ätzverfahren hierbei nicht abgetragen werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird die Absorptionsschicht durch ein nasschemisches Verfahren entfernt . Das nasschemische Verfahren ist insbesondere bezüglich des Materials der zu strukturierenden Oberfläche des Substrats selektiv, sodass die strukturierte Oberfläche des Substrats in diesem Schritt nicht angegri f fen wird .

Nach dem Entfernen der Absorptionsschicht kann eine weitere Reinigung, beispielsweise eine nasschemische Reinigung, durchgeführt werden, um organische und nichtorganische Rückstände von dem Substrat zu entfernen .

Weiterhin ist ein Substrat mit einer strukturierten Oberfläche angegeben .

Das vorstehend beschriebene Verfahren ist zur Herstellung des Substrats besonders geeignet . Im Zusammenhang mit dem Verfahren angeführte Merkmale können daher auch für das Substrat herangezogen werden und umgekehrt . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Substrats ist das Substrat als ein Aufwachssubstrat für eine epitaktische Abscheidung ausgebildet , wobei das Substrat einen Substratkörper aufweist , der insbesondere im sichtbaren Spektralbereich transparent ist und wobei die strukturierte Oberfläche Vertiefungen aufweist , die zumindest entlang einer Richtung eine Strukturbreite von höchstens 200 nm und/oder einen Mittenabstand von höchstens 800 nm aufweisen . Die Strukturbreite bezieht sich hierbei auf eine Ausdehnung in lateraler Richtung, also parallel zur zu strukturierenden Oberfläche .

Das Substrat zeichnet sich also durch besonders geringe Strukturgrößen aus .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Substrats ist die strukturierte Oberfläche eine Oberfläche des Substratkörpers . Durch ein epitaktische Wachstum ausgehend von einer strukturierten Oberfläche eines Substratkörpers können geringere Defektdichten und/oder bei strahlungsemittierenden Bauelementen eine verbesserte Strahlungsauskopplung durch den Substratkörper hindurch erfolgen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Substrats ist die strukturierte Oberfläche durch eine auf dem Substratkörper angeordnete Schicht gebildet . Ein derartiges Substrat eignet sich beispielsweise für eine epitaktische Abscheidung, bei der das epitaktische Wachstum ausgehend von bestimmten Bereichen des Substrats erfolgen soll , während von der auf dem Substratkörper angeordneten Schicht kein epitaktisches Wachstum ausgeht . Die Schicht kann j edoch durch epitaktisches laterales Überwachsen überdeckt werden . Dadurch können Bereiche mit besonders niedrigen Defektdichten erzielt werden .

Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Aus führungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren .

Es zeigen :

Die Figuren 1A bis 1 F ein Aus führungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einer strukturierten Oberfläche anhand von j eweils in schematischer Schnittansicht dargestellten Zwischenschritten, wobei Figur 1 F ein Aus führungsbeispiel für ein fertiggestelltes Substrat zeigt ; die Figuren 2A und 2B ein Aus führungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einer strukturierten Oberfläche anhand von j eweils in schematischer Schnittansicht dargestellten Zwischenschritten, wobei Figur 2B ein Aus führungsbeispiel für ein fertiggestelltes Substrat zeigt .

Gleiche , gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugs zeichen versehen .

Die Figuren sind j eweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu . Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sein . Bei dem in den Figuren 1A bis 1 F dargestellten Aus führungsbeispiel ist zur vereinfachten Darstellung lediglich ein Teilbereich des herzustellenden Substrats gezeigt , in dem eine Vertiefung ausgebildet wird . Das Substrat kann eine Viel zahl solcher Vertiefungen aufweisen .

Bei dem in den Figuren 1A bis 1 F dargestellten Aus führungsbeispiel wird ein Substrat 1 mit einer zu strukturierenden Oberfläche 110 bereitgestellt . Das Substrat 1 weist einen Substratkörper 10 und eine auf dem Substratkörper 15 angeordnete Schicht , beispielsweise eine dielektrische Schicht , auf . Die Schicht 15 ist auf einer Oberfläche 100 des Substratkörpers 10 angeordnet und überdeckt diesen insbesondere voll flächig .

In den Figuren ist zur besseren Darstellbarkeit lediglich der obere Teil des Substratkörpers 10 im Bereich der Oberfläche 100 des Substratkörpers gezeigt . Bei dem Substratkörper 10 handelt es sich um das Element des Substrats 1 , das die größte Dicke , also die größte vertikale Ausdehnung in einer Richtung senkrecht zur zu strukturierenden Oberfläche 110 , aufweist . Beispielsweise weist der Substratkörper 10 eine Dicke von mindestens 100 pm oder mindestens 200 pm und/oder höchstens 2 mm oder höchstens 1 mm auf .

Als Substratkörper 10 eignet sich beispielsweise Saphir oder Galliumnitrid . Es kann j edoch auch ein anderes Material Anwendung finden, beispielsweise Galliumphosphid .

Eine Dicke der Schicht 15 beträgt beispielsweise zwischen einschließlich 10 und einschließlich 200 nm . Für die Schicht 15 eignet sich beispielsweise ein dielektrisches Material , etwa ein Oxid wie Sili ziumoxid oder Aluminiumoxid oder ein Nitrid, etwa Sili ziumnitrid .

Auf die zu strukturierende Oberfläche 110 werden eine Absorptionsschicht 2 , eine erste Maskenschicht 3 und eine zweite Maskenschicht 4 aufgebracht .

Für die Absorptionsschicht 2 eignet sich beispielsweise ein Material , das im sichtbaren Spektralbereich absorbierend wirkt , etwa ein Halbleitermaterial mit einer vergleichsweise geringen Bandlücke , beispielsweise Germanium oder Sili zium .

Eine Dicke der Absorptionsschicht beträgt beispielsweise zwischen einschließlich 50 nm und einschließlich 300 nm, beispielsweise 150 nm .

Für die erste Maskenschicht eignet sich beispielsweise ein transparentes leitfähiges Oxid ( TCO) wie Indiumzinnoxid ( ITO) . Eine Schichtdicke der ersten Maskenschicht beträgt beispielsweise zwischen einschließlich 15 nm und einschließlich 150 nm . Für die zweite Maskenschicht 4 eignet sich beispielsweise ein Fotolack .

In der zweiten Maskenschicht 4 werden, wie in Figur 1B dargestellt , Öf fnungen 40 ausgebildet , in denen die erste Maskenschicht 3 freigelegt wird . Hierfür eignen sich beispielsweise ein Lithographieverfahren und eine nachfolgende nasschemische Ätzung der zweiten Maskenschicht 4 . Die Öf fnungen 40 verj üngen sich zum Substrat 1 hin, sodass eine erste Ausdehnung 41 an einer vom Substrat 1 abgewandten Seite der zweiten Maskenschicht 4 größer ist als eine zweite Ausdehnung 42 an einer dem Substrat 1 zugewandten Seite . Beispielsweise kann die zweite Ausdehnung 42 höchstens halb so groß sein wie die erste Ausdehnung 41 . Zum Beispiel wurde eine zweite Ausdehnung 42 von 190 nm bei einer ersten Ausdehnung 41 von 460 nm erzielt .

Die erste Maskenschicht 3 und die zweite Maskenschicht 4 sind hierbei so aufeinander abgestimmt , dass die nasschemische Ätzung an der ersten Maskenschicht 3 stoppt .

In dem in Figur IC dargestellten Schritt dient die zweite Maskenschicht 4 als Ätzmaske für ein trockenchemisches Ätzverfahren, in dem die zu strukturierende Oberfläche 110 freigelegt wird . Hierbei entstehen weitere Öf fnungen 30 , die sich durch die erste Maskenschicht 3 und die Absorptionsschicht 2 hindurch erstrecken . Das für die Ausbildung der weiteren Öf fnungen 30 verwendete trockenchemische Ätzverfahren ist bezüglich des Materials an der zu strukturierenden Oberfläche 110 , also des Materials der Schicht 15 , selektiv, sodass die Ätzung an der zu strukturierenden Oberfläche 110 stoppt . Hierfür eignet sich beispielsweise ein ICP-RIE-Verf ahren basierend auf einer Fluor-Chemie , welches beispielsweise ITO als erste Maskenschicht ätzt , nicht j edoch SiO2 als Schicht 15 der zu strukturierenden Oberfläche 110 . Das Material an der zu strukturierenden Oberfläche 110 und der ersten Maskenschicht 3 sind also so aufeinander abgestimmt , dass die erste Maskenschicht 3 ef fi zient geätzt wird, ohne die zu strukturierende Oberfläche 110 anzugrei fen .

Die weiteren Öf fnungen 30 verj üngen sich zum Substrat 1 hin . Nachfolgend werden, wie in Figur ID dargestellt , Vertiefungen 17 in der zu strukturierenden Oberfläche 110 ausgebildet . Dadurch entsteht die strukturierte Oberfläche 11 . Die Vertiefungen 17 können sich durch die Schicht 15 vollständig hindurch erstrecken, sodass der Substratkörper 10 in den Vertiefungen 17 freigelegt wird .

Für das Ausbilden der Vertiefungen 17 findet vorzugsweise ein trockenchemisches Ätzverfahren Anwendung, das bezüglich der ersten Maskenschicht 3 selektiv ist . Dadurch kann vermieden werden, dass sich die Breite der weiteren Öf fnungen 30 auf Höhe der ersten Maskenschicht 3 während des Ätzvorgangs vergrößert . Dies könnte zu einer Verbreiterung der herzustellenden Struktur führen .

Beispielsweise eignet sich hierfür ein trockenchemisches Ätzverfahren basierend auf einer Chlor-Chemie bei Verwendung von ITO für die erste Maskenschicht 3 .

Nachfolgend wird die zweite Maskenschicht 4 entfernt ( Figur IE ) , beispielsweise durch nasschemisches Ätzen . Im Anschluss wird die Absorptionsschicht 2 durch ein nasschemisches Ätzverfahren entfernt . Hierdurch wird auch die auf der Absorptionsschicht 2 angeordnete erste Maskenschicht 3 abgehoben . Die erste Maskenschicht 3 wird also entfernt , ohne dass das Material der ersten Maskenschicht 3 selbst durch das nasschemische Ätzverfahren für die Ätzung der Absorptionsschicht 2 angegri f fen werden muss .

Auch die strukturierte Oberfläche 11 wird durch dieses Verfahren nicht angegri f fen, sodass sich die Strukturierung der strukturierten Oberfläche 11 nicht oder zumindest nicht wesentlich ändert . Abschließend kann eine Reinigung durchgeführt werden, um organische oder nicht-organische Rückstände von der strukturierten Oberfläche 11 zu entfernen .

Das in Figur 1 F dargestellte fertiggestellte Substrat 1 weist somit eine strukturierte Oberfläche 11 auf und ist vorbereitet für eine epitaktische Abscheidung von Halbleitermaterial auf der strukturierten Oberfläche 11 . Dies wird auch als epi-ready bezeichnet . Das Wachstum kann ausgehend von den Stellen des Substratkörpers 10 erfolgen, die in den Vertiefungen 17 freiliegen .

Die Vertiefungen 17 in der strukturierten Oberfläche 11 weisen beispielsweise zumindest entlang einer lateralen Richtung eine Strukturbreite 171 von höchstens 200 nm (vergleiche Figur 2B ) und/oder einen Mittenabstand 172 von höchstens 800 nm auf .

Die Strukturbreite 171 der hergestellten Vertiefungen 17 ist also wesentlich geringer als die erste Ausdehnung 41 der zweiten Maskenschicht 4 auf der dem Substrat 1 abgewandten Seite . Die Strukturbreite ist also nicht durch die minimal erzielbare erste Ausdehnung 41 beschränkt . Durch das beschriebene Herstellungsverfahren können somit Strukturbreiten erzielt werden, die durch ein direktes Ätzen der zu strukturierenden Oberfläche 110 nicht ohne Weiteres mit einem für die Massenfertigung geeigneten Verfahren erzielbar wären .

Beispielsweise weist die strukturierte Oberfläche 11 eine Viel zahl von parallel zueinander in dem Mittenabstand 172 verlaufenden Gräben auf , die sich entlang einer lateralen Richtung vollständig über das Substrat 1 erstrecken und senkrecht dazu die Strukturbreite 171 aufweisen . Die Vertiefungen 17 können j edoch auch andere Formen aufweisen, insbesondere auch Formen, die entlang ihres gesamten Umfangs umschlossen sind, beispielsweise runde oder mehreckige Grundformen . Weiterhin können auf dem Substrat 1 auch verschiedene Strukturen ausgebildet werden .

Beispielsweise hat sich folgende konkrete Materialkombination als geeignet erwiesen . Saphir für den Substratkörper 10 , Sili ziumoxid mit einer Schichtdicke von 80 nm für die Schicht 15 , eine Absorptionsschicht 2 mit einer Schichtdicke von 150 nm aus Germanium, eine 50 nm dicke erste Maskenschicht 3 aus ITO und ein Fotolack für die zweite Maskenschicht 4 . Die Materialien und Schichtdicken können j edoch in weiten Grenzen variiert werden .

Das in den Figuren 2A und 2B dargestellte Aus führungsbeispiel unterscheidet sich von dem im Zusammenhang mit den Figuren 1A bis 1 F beschriebenen Aus führungsbeispiel darin, dass die zu strukturierende Oberfläche 110 durch eine Oberfläche 100 des Substratkörpers 10 gebildet ist . Die Absorptionsschicht 2 wird also direkt auf den Substratkörper 10 abgeschieden .

Das Ausbilden der Öf fnungen 40 in der zweiten Maskenschicht 4 und das Ausbilden der weiteren Öf fnungen 30 in der ersten Maskenschicht 3 zur Freilegung der zu strukturierenden Oberfläche 110 kann wie im Zusammenhang mit den Figuren 1B bis ID beschrieben erfolgen . Das Ausbilden der Vertiefungen 17 kann grundsätzlich wie im Zusammenhang mit Figur IE beschrieben erfolgen, wobei die Vertiefungen direkt im Substratkörper 10 ausgebildet werden . Die Vertiefungen 17 erstrecken sich also in den Substratkörper 10 hinein . Die nachfolgenden Herstellungsschritte , etwa das Entfernen der Absorptionsschicht 2 und gegebenenfalls eine Reinigung des Substrats 1 können ebenfalls analog zum vorherigen Aus führungsbeispiel durchgeführt werden .

Mittels der Absorptionsschicht 2 wird eine für die Massenfertigung günstige automatische optische Erkennung auch für die Strukturierung transparenter Substrate 1 vereinfacht . Ferner kann die Zuverlässigkeit des lithografischen Verfahrens , beispielsweise aufgrund einer vereinfachten Fokussierbarkeit , erhöht werden . So lassen sich insbesondere in Verbindung mit dem beschriebenen mehrstufigen Strukturierungsverfahren unter Verwendung von mindestens zwei Maskenschichten Aufwachssubstrate mit einer Strukturbreite zuverlässig und massentauglich mit kleinen Strukturgrößen und/oder Mittenabständen herstellen .

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Aus führungsbeispiele beschränkt . Vielmehr umfasst die Erfindung j edes neue Merkmal sowie j ede Kombination von Merkmalen, was insbesondere j ede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet , auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht expli zit in den Patentansprüchen oder den Aus führungsbeispielen angegeben ist .

Bezugs zeichenliste

I Substrat

10 Substratkörper 100 Oberfläche des Substratkörpers

I I strukturierte Oberfläche

110 zu strukturierende Oberfläche

15 Schicht

17 Vertiefung 2 Absorptionsschicht

3 erste Maskenschicht

30 weitere Öf fnung

4 zweite Maskenschicht

40 Öf fnung 41 erste Ausdehnung

42 zweite Ausdehnung

171 Strukturbreite

172 Mittenabstand