[发明专利]用于GaN基半导体LED芯片的绝缘结构及其制造工艺

权利要求书

1.一种用于GaN基半导体LED芯片的绝缘结构，包括衬底（4），在衬底（4）上设置多个发光单元，其特征是：所述发光单元之间由刻蚀形成的绝缘带（8）分隔，在发光单元的表面和绝缘带（8）的表面设置SiO₂绝缘层（9）；所述发光单元的P型金属电极（6）和N型金属电极（7）的上部裸露出SiO₂绝缘层（9）的上表面，发光单元的P型金属电极（6）和相邻发光单元的N型金属电极（7）通过金属导线（10）连接。

2.如权利要求1所述的用于GaN基半导体LED芯片的绝缘结构，其特征是：所述发光单元包括位于衬底（4）表面的外延片，外延片从下至上依次为N型氮化镓层（3）、量子阱（2）和P型氮化镓层（1），在外延片上设置电流扩展层（5），在电流扩展层（5）上设置P型金属电极（6），在外延片的N型氮化镓层（3）上设置N型金属电极（7）。

3.如权利要求2所述的用于GaN基半导体LED芯片的绝缘结构，其特征是：所述衬底（4）为蓝宝石衬底或SiC衬底。

4.一种用于GaN基半导体LED芯片的绝缘结构的制造工艺，其特征是，包括以下步骤：

（1）在LED芯片的外延片表面沉积SiO₂层，沉积温度为200~400℃，SiO₂层的沉积厚度为20~10000nm；

（2）在步骤（1）沉积的SiO₂层的表面涂一层光刻胶得到掩膜层，然后采用掩膜版光刻、曝光、显影在掩膜层上形成刻蚀窗口；根据掩膜层上的刻蚀窗口，使用等离子刻蚀机在外延片上刻蚀形成绝缘带（8），绝缘带（8）由外延片的上表面延伸至衬底的上表面；刻蚀后去除掩膜层，即得到刻蚀出绝缘带（8）的外延片；

（3）在步骤（2）处理后的LED芯片的外延片表面沉积SiO₂，得到覆盖在外延片表面和绝缘带表面的SiO₂绝缘层（9）；

（4）在SiO₂绝缘层（9）上采用SiO₂蚀刻液在P型金属电极（6）和N型金属电极（7）处刻蚀出开口，在开口处采用金属蒸镀机制作金属导线（10），即完成LED芯片的绝缘结构。

5.如权利要求4所述的于GaN基半导体LED芯片的绝缘结构的制造工艺，其特征是：所述步骤（2）中，刻蚀绝缘带（8）的刻蚀气体为氯气和三氯化硼，体积比为10:1，真空度为0.4Pa，功率为280W。

6.如权利要求4所述的于GaN基半导体LED芯片的绝缘结构的制造工艺，其特征是：所述步骤（4）中，SiO₂蚀刻液为质量比为1:4的氢氟酸和氟化铵的混合溶液，氢氟酸的质量百分浓度为20~60%，氟化铵的质量百分浓度为20~70%。

7.如权利要求4所述的于GaN基半导体LED芯片的绝缘结构的制造工艺，其特征是：所述步骤（4）中，金属蒸镀机制作金属导线（10）的真空度为10^-4Pa，金属导线（10）的材质为金或铂。