[發(fā)明專利]用于GaN基半導體LED芯片的絕緣結(jié)構(gòu)及其制造工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310420019.7
• 申請日: 2013-09-14
• 公開（公告）號: CN103489887A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張帆;吳永勝
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇新廣聯(lián)科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L33/44;H01L33/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務(wù)所 32104
• 代理人: 曹祖良

1.一種用于GaN基半導體LED芯片的絕緣結(jié)構(gòu)，包括襯底（4），在襯底（4）上設(shè)置多個發(fā)光單元，其特征是：所述發(fā)光單元之間由刻蝕形成的絕緣帶（8）分隔，在發(fā)光單元的表面和絕緣帶（8）的表面設(shè)置SiO₂絕緣層（9）；所述發(fā)光單元的P型金屬電極（6）和N型金屬電極（7）的上部裸露出SiO₂絕緣層（9）的上表面，發(fā)光單元的P型金屬電極（6）和相鄰發(fā)光單元的N型金屬電極（7）通過金屬導線（10）連接。

2.如權(quán)利要求1所述的用于GaN基半導體LED芯片的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征是：所述發(fā)光單元包括位于襯底（4）表面的外延片，外延片從下至上依次為N型氮化鎵層（3）、量子阱（2）和P型氮化鎵層（1），在外延片上設(shè)置電流擴展層（5），在電流擴展層（5）上設(shè)置P型金屬電極（6），在外延片的N型氮化鎵層（3）上設(shè)置N型金屬電極（7）。

3.如權(quán)利要求2所述的用于GaN基半導體LED芯片的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征是：所述襯底（4）為藍寶石襯底或SiC襯底。

4.一種用于GaN基半導體LED芯片的絕緣結(jié)構(gòu)的制造工藝，其特征是，包括以下步驟：

（1）在LED芯片的外延片表面沉積SiO₂層，沉積溫度為200~400℃，SiO₂層的沉積厚度為20~10000nm；

（2）在步驟（1）沉積的SiO₂層的表面涂一層光刻膠得到掩膜層，然后采用掩膜版光刻、曝光、顯影在掩膜層上形成刻蝕窗口；根據(jù)掩膜層上的刻蝕窗口，使用等離子刻蝕機在外延片上刻蝕形成絕緣帶（8），絕緣帶（8）由外延片的上表面延伸至襯底的上表面；刻蝕后去除掩膜層，即得到刻蝕出絕緣帶（8）的外延片；

（3）在步驟（2）處理后的LED芯片的外延片表面沉積SiO₂，得到覆蓋在外延片表面和絕緣帶表面的SiO₂絕緣層（9）；

（4）在SiO₂絕緣層（9）上采用SiO₂蝕刻液在P型金屬電極（6）和N型金屬電極（7）處刻蝕出開口，在開口處采用金屬蒸鍍機制作金屬導線（10），即完成LED芯片的絕緣結(jié)構(gòu)。

5.如權(quán)利要求4所述的于GaN基半導體LED芯片的絕緣結(jié)構(gòu)的制造工藝，其特征是：所述步驟（2）中，刻蝕絕緣帶（8）的刻蝕氣體為氯氣和三氯化硼，體積比為10:1，真空度為0.4Pa，功率為280W。

6.如權(quán)利要求4所述的于GaN基半導體LED芯片的絕緣結(jié)構(gòu)的制造工藝，其特征是：所述步驟（4）中，SiO₂蝕刻液為質(zhì)量比為1:4的氫氟酸和氟化銨的混合溶液，氫氟酸的質(zhì)量百分濃度為20~60%，氟化銨的質(zhì)量百分濃度為20~70%。

7.如權(quán)利要求4所述的于GaN基半導體LED芯片的絕緣結(jié)構(gòu)的制造工藝，其特征是：所述步驟（4）中，金屬蒸鍍機制作金屬導線（10）的真空度為10^-4Pa，金屬導線（10）的材質(zhì)為金或鉑。