微型LED芯片以及包括该微型LED芯片的显示装置的制作方法

微型led芯片以及包括该微型led芯片的显示装置
技术领域
1.本公开涉及半导体led的技术领域，具体而言，涉及一种微型led芯片以及包括该微型led芯片的显示装置。


背景技术：

2.微型led显示技术被认为是继lcd、oled之后最有潜力的新一代的显示技术。由于微型led芯片的尺寸小，传统的引线键合方式已经无法满足micro
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led芯片与驱动基板进行集成的需求，现今比较可行的方案是采用倒装焊的方式进行micro
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led芯片与驱动基板间的集成。
3.倒装焊技术中的几个关键技术分别是凸点下金属化层制备技术、金属凸点制备技术、倒装和下填充技术。对于micro
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led芯片，通常使用熔点较低的材料来制作凸点，以适用于较低温的倒装焊。但是，一个明显的问题就是在钝化层包覆效果不理想的情况下，凸点材料回流过程中会往导电金属层渗透，从而导致钝化层鼓起甚至脱离导电金属层、凸点材料不成球而无法形成理想凸点等情况发生。


技术实现要素：

4.为了解决背景技术中提到的技术问题，本公开的方案提供了一种微型led芯片以及包括该微型led芯片显示装置。
5.根据本公开实施例的一个方面，提供了一种微型led芯片，其中，所述微型led芯片包括：台面结构，其通过对微型led外延片蚀刻而形成；电极层，其设置在所述台面结构上，并且所述电极层包括孤岛结构，所述孤岛结构包括孤岛主体和连接部，所述孤岛主体与所述电极层隔开且通过所述连接部连接；钝化层，其设置在所述电极层上，并且所述钝化层包括多个接触孔，所述多个接触孔中的至少部分接触孔暴露出的部分包括所述孤岛主体的至少一部分且不包括与所述孤岛主体连接的电极层；金属凸点，其设置在所述多个接触孔暴露出的部分上。
6.进一步地，所述台面结构为共阴结构并且包括阴极对应部分和多个阳极对应部分。
7.进一步地，所述电极层包括阴极层和阳极层，所述微型led芯片还包括：电流扩散层，其设置在所述阳极对应部分上，并且所述阳极层设置在所述电流扩散层上，所述阴极层设置在所述阴极对应部分上。
8.进一步地，所述阳极层和所述阴极层均包括所述孤岛结构，所述接触孔暴露出的部分包括所述孤岛主体的至少一部分且不包括与所述孤岛主体连接的电极层。
9.进一步地，仅所述阴极层包括所述孤岛结构，与所述阴极层相对应的钝化层中的接触孔暴露出的部分包括所述孤岛主体的至少一部分且不包括与所述孤岛主体连接的阴极层，与所述阳极层相对应的钝化层中的接触孔暴露出的部分包括所述阳极层的一部分。
10.进一步地，所述微型led芯片还包括：凸点下金属化层，其设置在所述接触孔暴露
出的部分上，并且所述金属凸点设置在所述凸点下金属化层上。
11.进一步地，所述金属凸点的材料包括铟。
12.进一步地，所述孤岛结构还包括将所述孤岛主体与所述电极层隔开的镂空部，所述镂空部贯穿所述电极层，并且在所述镂空部中具有填充部，所述填充部与所述镂空部贴合连接且与所述钝化层连接。
13.进一步地，所述孤岛结构在与所述电极层表面平行的截面上的形状包括正方形，所述孤岛主体在所述截面上的形状包括正方形，所述连接部将截面为正方形的所述孤岛主体的四个角与所述电极层连接，并且所述镂空部在所述截面上的形状包括梯形形状。
14.进一步地，所述接触孔在与所述电极层表面平行的截面上的形状为圆形或正方形，所述接触孔的尺寸大于所述孤岛主体的尺寸并且小于所述孤岛结构的尺寸。
15.进一步地，所述钝化层包括阻挡部，所述阻挡部位于所述镂空部中并且与所述电极层和所述镂空部所暴露的部分连接。
16.进一步地，所述阳极对应部分自下而上依次包括衬底、缓冲层、第一半导体层、多层量子阱结构和第二半导体层，所述阴极对应部分自下而上依次包括衬底、缓冲层、第一半导体层。
17.进一步地，所述第一半导体层是n-gan层，所述第二半导体层是p-gan层，所述阴极对应部分的n-gan层和所述多个阳极对应部分的n-gan层为同一半导体层。
18.根据本公开实施例的又一方面，还提供了一种显示装置。所述显示装置包括上述的微型led芯片。
19.应用本公开的技术方案，金属凸点设置在孤岛结构上可以在使得金属凸点的良品率大大提高，从而增强在与驱动基板倒装焊时的可靠性。这是因为孤岛结构可以在金属凸点形成过程中大大减少凸点材料向电极层的渗透。此外，金属凸点设置在孤岛结构上可以防止在金属凸点形成过程中由于凸点材料向电极层的渗透而导致的钝化层鼓起甚至脱离电极层，从而可以确保micro
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led芯片性能。
附图说明
20.通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
21.图1是示出根据本公开的一个实施例的微型led芯片制备方法的流程图；
22.图2a-图2h是示出根据本公开的一个实施例的微型led芯片制备方法的制备工艺流程示意图；
23.图3是示出根据本公开的一个实施例的在阴极层上的预设区域中形成的孤岛结构的俯视图；
24.图4是示出根据本公开的一个实施例的形成在钝化层中的与孤岛结构对应的接触孔的俯视图。
具体实施方式
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
26.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
27.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
28.现在，将参照附图更详细地描述根据本公开的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本技术的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
29.本公开提供一种微型led芯片制备方法。参照图1，图1是示出根据本公开的一个实施例的微型led芯片制备方法的流程图。如图1所示，该微型led芯片制备方法包括以下步骤s101-s104。
30.步骤s101:提供微型led外延片，并在所述微型led外延片上蚀刻出台面结构。
31.步骤s102:在所述台面结构上设置导电金属层作为电极层，使得在所述电极层的第一预设区域中形成孤岛结构，所述孤岛结构包括孤岛主体和连接部，所述孤岛主体与所述电极层隔开且通过所述连接部连接。
32.步骤s103:在所述孤岛结构和所述电极层上设置钝化层，并在所述钝化层的第二预设区域中形成多个接触孔，使得所述多个接触孔中的至少部分接触孔暴露出的部分包括所述孤岛主体的至少一部分且不包括与所述孤岛主体连接的电极层。
33.步骤s104:在所述多个接触孔暴露出的部分上设置金属凸点。
34.根据该技术方案，可以在导电金属层，即电极层中形成孤岛结构，在该孤岛结构上形成金属凸点可以在金属凸点形成过程中大大减少凸点材料向电极层的渗透，从而防止钝化层鼓起甚至脱离电极层、凸点材料不成球而无法形成理想凸点，进而确保micro
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led芯片性能以及在与驱动基板倒装焊时的可靠性。
35.在步骤s101中，可以提供微型led外延片，并在所述微型led外延片上蚀刻出台面结构。
36.根据本公开的实施例，为了制备微型led芯片，可以首先获得微型led外延片，该外延片可以是预先制备好的，也可以在本公开的微型led芯片制备方法中制备。参照图2a-图2h，图2a-图2h是示出根据本公开的一个实施例的微型led芯片制备方法的制备工艺流程示意图，其中图2a示出了根据本公开的一个实施例的微型led外延片1。如图2a所示，所述微型led外延片1可以自下而上依次包括衬底101、缓冲层102、第一半导体层103、多层量子阱结
构104和第二半导体层105。应理解，图2a所示的外延片仅是为了解释本公开的技术方案的示例性的外延片，外延片还可以包括其它的层或结构，在此不作限制。
37.在获得该微型led外延片之后，可以对其进行蚀刻来获得用于设置电极的台面结构。参照图2a-图2h，图2a-图2h是示出根据本公开的一个实施例的微型led芯片制备方法的制备工艺流程示意图，其中图2b示出了对微型led外延片1蚀刻后形成的台面结构2。如图2b所示，所述台面结构2为共阴结构并且可以包括阴极对应部分10和多个阳极对应部分20。多个阳极对应部分20可以构成阵列，由于图2b是侧视剖面图，因此只能看到两个阳极对应部分20，图2a-图2h中的阳极对应部分的个数仅是示意性的，在此不作限制。所述阴极对应部分10位于所述多个阳极对应部分20之间和周围。所述阳极对应部分20可以自下而上依次包括衬底101、缓冲层102、第一半导体层103、多层量子阱结构104和第二半导体层105，所述阴极对应部10分可以自下而上依次包括衬底101、缓冲层102、第一半导体层103。优选地，所述第一半导体层103可以是n-gan层，所述第二半导体层105可以是p-gan层，所述阴极对应部分10的n-gan层和所述多个阳极对应部分20的n-gan层为同一半导体层，从而形成共阴结构。
38.根据本公开的实施例，为了获得上述台面结构，所述在所述微型led外延片上蚀刻出台面结构可以包括：采用电感耦合等离子体蚀刻方法在所述微型led外延片上蚀刻出上述台面结构。具体地，可以在微型led外延片上旋涂正性光刻胶、光刻出台面图形，采用电感耦合等离子体蚀刻(icp)方法，通过使用bcl3和cl2混合气体或者cl2和ar2混合气体进行刻蚀，最后去除光刻胶形成图2b所示的台面结构2。当然，还可以使用任何其它适用工艺方法在所述微型led外延片上蚀刻出台面结构。
39.此外，台面结构还可以不是如上所述的共阴结构，而是任何其它的适用设置电极的结构，在此不作限制。
40.在步骤s102中，可以在所述台面结构上设置导电金属层作为电极层，使得在所述电极层的第一预设区域中形成孤岛结构，所述孤岛结构包括孤岛主体和连接部，所述孤岛主体与所述电极层隔开且通过所述连接部连接。
41.根据本公开的实施例，针对步骤s101中描述的台面结构，可以在该台面结构上设置导电金属层来作为电极层，并且在所述电极层的第一预设区域中形成有孤岛结构。
42.具体地，所述电极层可以包括阴极层和阳极层。在一个实施例中，所述在所述台面结构上设置导电金属层作为电极层，使得在所述电极层的第一预设区域中形成孤岛结构可以包括：在所述阳极对应部分上和所述阴极对应部分上设置导电金属层作为电极层，使得在所述电极层的第一预设区域中形成孤岛结构，所述阳极对应部分上的导电金属层作为所述阳极层，所述阴极对应部分上的导电金属层作为所述阴极层。在另一个实施例中，所述在所述台面结构上设置导电金属层作为电极层，使得在所述电极层的第一预设区域中形成孤岛结构可以包括：在所述阳极对应部分上设置电流扩散层；在所述电流扩散层和所述阴极对应部分上设置导电金属层作为电极层，使得在所述电极层的第一预设区域中形成孤岛结构，所述电流扩散层上的导电金属层作为所述阳极层，所述阴极对应部分上的导电金属层作为所述阴极层。
43.参照图2a-图2h，图2a-图2h是示出根据本公开的一个实施例的微型led芯片制备方法的制备工艺流程示意图。其中图2c示出了在所述阳极对应部分20上设置电流扩散层
106，具体地，电流扩散层106设置在所述阳极对应部分20的第二半导体层105上。图2d示出了在所述电流扩散层106上设置导电金属层作为所述阳极层1071，在所述阴极对应部分10上设置导电金属层作为阴极层1072，具体地，阴极层1072设置在阴极对应部分10的第一半导体层103上。应理解，该阳极层1071和阴极层1072是通过同时在所述电流扩散层106和所述阴极对应部分10上设置导电金属层而制成。如图2d所示，电极层、即阴极层1072和阳极层1071自下而上可以包括四个金属层，即钛金属层、铝金属层、钛金属层和金金属层。当然，电极层也可以包括由其他任何适用的金属制成的多个金属层。
44.此外，在所述电极层的第一预设区域中形成有孤岛结构，所述孤岛结构包括孤岛主体和连接部，所述孤岛主体与所述电极层隔开且通过所述连接部连接。
45.根据本公开的实施例，第一预设区域是指在电极层上预先设定的区域，即与连接电极的金属凸点相对应的位置，该第一预设区域可以在阳极层和/或阴极层上。进一步地，可以根据电极层(阳极层或阴极层)的面积来设定该第一预设区域的位置，即设定孤岛结构的位置。电极层面积是指具有连接关系的电极层的面积，不是分开的电极层的面积的和，当电极层面积较大时，应在该电极层上设置孤岛结构，当电极层面积较小时，可以选择性地在该电极层上设置孤岛结构。该孤岛结构是指在电极层中的与所述电极层隔开且电连接的电极层部分。
46.在一个实施例中，所述第一预设区域属于所述阴极层。因此，仅可以在阴极层上的预设区域中形成孤岛结构，而在阳极层上不形成孤岛结构。
47.如图2d所示，在阴极层1072上的预设区域中形成有孤岛结构30，所述孤岛结构30包括孤岛主体301和连接部302。由于该实施例中的微型led芯片为共阴结构，因此阴极层面积较大，所以在该实施例中仅阴极层上形成孤岛结构。
48.尽管共阴结构的微型led芯片的阳极层的面积较小，但也可在阳极层上形成孤岛结构。在另一个未示出的实施例中，所述第一预设区域可以属于所述阴极层和所述阳极层。因此，可以在所述阴极层上的预设区域中和阳极层上的预设区域中形成孤岛结构。
49.为了更清楚地理解孤岛结构，参照图3，图3示出了根据本公开的一个实施例的在阴极层1072上的预设区域中形成的孤岛结构30的俯视图。在阳极层上的预设区域中的孤岛结构同样可以由该图3来表示。所述孤岛结构可以包括孤岛主体和连接部，所述孤岛主体与所述电极层(阴极层或阳极层)隔开且通过所述连接部连接，所述孤岛结构还可以包括将所述孤岛主体与所述电极层隔开的镂空部，所述镂空部贯穿所述电极层(阴极层或阳极层)。如图3所示，所述孤岛结构30包括孤岛主体301和连接部302，所述孤岛主体301与所述阴极层1072隔开且通过所述连接部302连接，所述孤岛结构30还可以包括将所述孤岛主体301与所述阴极层1072隔开的镂空部303，所述镂空部303贯穿所述阴极层1072，露出第一半导体层。如此形成的孤岛结构可以既与电极层连接而不影响电气性能，又可以与电极层最大限度地隔开。
50.根据本公开的实施例，所述孤岛结构在与所述电极层表面平行的截面上的形状包括正方形，所述孤岛主体在所述截面上的形状包括正方形，所述连接部可以将截面为正方形的所述孤岛主体的四个角与所述电极层连接，并且所述镂空部可以在所述截面上的形状包括梯形形状。如图3所示，所述孤岛结构30在与所述阴极层1072表面平行的截面上的形状可以为正方形，所述孤岛主体301在所述截面上的形状可以为正方形，所述连接部302可以
将截面为正方形的所述孤岛主体301的四个角与所述阴极层1072连接，并且所述镂空部303可以在所述截面上的形状为梯形形状。值得注意的是，图3所示的孤岛结构30的形状仅是示例性的，在此不作限制。孤岛结构30的形状还可以是圆形、三角形等任意适于制备的形状，同样地孤岛主体301的形状可以是圆形、三角形等任意适于制备的形状，并且孤岛主体301的形状可以与孤岛结构30的形状不同，此外，连接部302可以是三个、五个等数量并且可以从孤岛主体的任何部分连接至电极层。值得注意的是，图2d是沿着在图3中的横向方向(水平方向)上经过孤岛主体中心且垂直于电极层表面的截面截取的侧视截面图，图2a-图2c和图2e-图2h可以是与图2d相同截取位置的侧视截面图。
51.根据本公开的实施例，所述在所述阳极对应部分上设置电流扩散层可以包括：采用磁控溅射方法在所述阳极对应部分上沉积所述电流扩散层。具体地，可以在图2b所示的台面结构上旋涂负性光刻胶，光刻出电流扩散层图形，然后采用磁控溅射沉积ito电流扩散层(也可以是ni/au等电流扩散层)，去胶剥离后得到如图2c所示的电流扩散层106。当然，还可以使用任何其它适用工艺方法在所述阳极对应部分上设置电流扩散层。
52.所述在所述电流扩散层和所述阴极对应部分上设置导电金属层作为电极层，使得在所述电极层的第一预设区域中形成孤岛结构包括：采用电子束沉积方法和剥离工艺方法在所述电流扩散层和所述阴极对应部分上设置导电金属层作为电极层，使得在所述电极层的第一预设区域中形成孤岛结构。
53.具体地，可以在图2c所示的结构上旋涂负性光刻胶，光刻出导电金属层的图形，该导电金属层的图形在与第一预设区域对应的位置包括孤岛结构中的导电部分(即孤岛主体和连接部)的图形，然后采用电子束沉积方法沉积导电金属层，即依次沉积钛金属层、铝金属层、钛金属层和金金属层(金金属层在最上面)，最后采用剥离(lift-off)工艺除去光刻胶以及光刻胶上的沉积金属，得到如图2d和图3所示的结构。当然，还可以使用任何其它适用工艺方法设置电极层并在电极层的第一预设区域中形成孤岛结构。此外，在沉积导电金属层之前，可以用氧等离子体(o
2 plasma)对用于沉积导电金属层的结构进行扫胶来去除残留的光刻胶等有机物，以确保导电金属层和与其接触的结构之间的粘附性。
54.在步骤s104中，可以在所述孤岛结构和所述电极层上设置钝化层，并在所述钝化层的第二预设区域中形成多个接触孔，使得所述多个接触孔中的至少部分接触孔暴露出的部分包括所述孤岛主体的至少一部分且不包括与所述孤岛主体连接的电极层。
55.根据本公开的实施例，可以在步骤s103形成的包括孤岛结构和电极层的结构上设置钝化层，并在该钝化层中形成贯穿钝化层的接触孔。该接触孔的数量与阳极对应部分和阴极对应部分的数量相关，因此接触孔为多个，至少一个接触孔对应于阴极对应部分，至少一个接触孔对应于阳极对应部分。因此，根据孤岛结构的设置位置，可以全部接触孔露出孤岛结构中的孤岛主体的一部分、露出孤岛主体或者露出孤岛主体和部分连接部；或者还可以一些(或一个)接触孔露出孤岛结构中的孤岛主体的一部分、露出孤岛主体或者露出孤岛主体和部分连接部并且另一些(或另一个)接触孔露出电极层的一部分。
56.在一个实施例中，所述第一预设区域属于所述阴极层，所述第二预设区域属于与所述阴极层和所述阳极层相对应的钝化层，与所述阴极层相对应的钝化层中的接触孔暴露出的部分包括所述孤岛主体的至少一部分且不包括与所述孤岛主体连接的电极层，与所述阳极层相对应的钝化层中的接触孔暴露出的部分包括所述阳极层的一部分。
57.参照图2a-图2h，图2a-图2h是示出根据本公开的一个实施例的微型led芯片制备方法的制备工艺流程示意图，图2e示出了在孤岛结构30和电极层(阴极层1072和阳极层1071)上的具有接触孔40的钝化层108。
58.如图2e所示，由于所述第二预设区域属于与阴极层1072和阳极层1071相对应的钝化层108，因此当所述第一预设区域属于所述阴极层1072时，即当在阴极层1072上的预设区域中形成孤岛结构30，而在阳极层1071上不形成孤岛结构时，在与所述阴极层1072对应的钝化层108中的接触孔40暴露出所述孤岛主体301和连接部302的一部分且未暴露出阴极层1072，在与所述阳极层1071对应的钝化层108中的接触孔40暴露出阳极层1071的一部分。
59.在另一个未示出的实施例中，所述第一预设区域属于所述阴极层和所述阳极层，所述第二预设区域属于与所述阴极层和所述阳极层相对应的钝化层，与所述阴极层和所述阳极层相对应的钝化层中的接触孔暴露出的部分包括所述孤岛主体的至少一部分且不包括与所述孤岛主体连接的电极层。
60.由于所述第二预设区域属于与所述阴极层和所述阳极层相对应的钝化层，因此当所述第一预设区域属于所述阴极层和所述阳极层时，即当在阴极层上的预设区域中和阳极层上的预设区域中形成孤岛结构时，所有接触孔都至少暴露出孤岛主体的至少一部分且未暴露出电极层。
61.为了更清楚地理解接触孔，参照图4，图4示出了根据本公开的一个实施例的形成在钝化层108中的与孤岛结构对应的接触孔40的俯视图。所述接触孔在与所述电极层表面平行的截面上的形状为圆形或正方形等形状，所述接触孔的尺寸大于所述孤岛主体的尺寸并且小于所述孤岛结构的尺寸，使得所述接触孔暴露出所述孤岛主体和连接部302的一部分且未暴露出与所述孤岛主体连接的所述电极层。如图4所示，所述接触孔40在与所述电极层表面平行的截面上的形状为圆形，所述接触孔40的尺寸大于所述孤岛主体301的尺寸并且小于所述孤岛结构30的尺寸，使得所述接触孔40暴露出所述孤岛主体301和连接部302的一部分且未暴露出与所述孤岛主体连接的电极层。
62.应当理解，在设置钝化层108时，钝化层材料会填满孤岛结构30的镂空部303。如图2e所示，在接触孔40的尺寸大于孤岛主体301的尺寸并且小于所述孤岛结构30的尺寸的情况下，当制备接触孔40时，接触孔40所对应的镂空部部分中的钝化层材料同样会被去除并暴露出半导体层(第一半导体层或第二半导体层)，同时接触孔40未对应的镂空部部分中的钝化层材料会被保留而形成阻挡部1081，该阻挡部1081将镂空部的暴露出半导体层的部分与电极层隔开。
63.在另外未示出的实施例中，所述接触孔的尺寸可以小于或等于所述孤岛主体的尺寸，使得所述接触孔仅暴露出所述孤岛主体的一部分或者仅暴露出所述孤岛主体。如此设置的接触孔不会暴露镂空部。
64.根据本公开的实施例，所述在所述孤岛结构和所述电极层上设置钝化层，并在所述钝化层的第二预设区域中形成多个接触孔包括：采用等离子体增强化学的气相沉积法在所述孤岛结构和所述电极层上沉积钝化层；采用电感耦合等离子体蚀刻方法在所述钝化层上蚀刻出所述接触孔。具体地，可以采用采用等离子体增强化学的气相沉积法(pecvd)在图2d的结构上沉积sio2或者si3n4钝化层，sio2采用的反应气体是sih4和n2o，si3n4采用反应气体是sih4和nh3，沉积完钝化层后，在钝化层上涂胶光刻出接触孔图形，采用电感耦合等离子
体(icp)蚀刻方法通过sf6、chf3和o2的混合气体刻蚀出接触孔，去胶后形成如图2e所示的结构。
65.在步骤s105中，可以在所述多个接触孔暴露出的部分上设置金属凸点。
66.根据本公开的实施例，为了完成微型led芯片的制备，可以在接触孔暴露出的部分上设置金属凸点，即实现连接电极的金属凸点，以便与其它部件键合来实现对应功能。所述金属凸点的材料可以包括铟，铟的熔点低，尤其适用于较低温的倒装焊，当然还可以包括任意适用的金属。
67.在一个未示出的实施例中，所述在所述多个接触孔暴露出的部分上设置金属凸点可以包括：在所述接触孔暴露出的部分上设置金属柱；使金属柱回流形成所述金属凸点。
68.具体地，所述在所述接触孔暴露出的部分上设置金属柱可以包括：采用真空热蒸镀方法在所述接触孔暴露出的部分上沉积覆盖所述接触孔的金属柱。具体地，沉积的金属填满接触孔并且在接触孔上形成的金属柱的直接大于接触孔的直径。在接触孔暴露的部分与孤岛结构对应的情况下，尤其在步骤s104中所述的接触孔的尺寸大于孤岛主体的尺寸并且小于所述孤岛结构的尺寸的情况下，在制备金属柱的过程中，金属会填满接触孔所对应的镂空部部分，并且阻挡部会将镂空部部分中的金属与电极层隔离。所述使金属柱回流形成所述金属凸点可以包括：使所述金属柱在真空回流炉中并在n2和甲酸环境中回流，形成所述金属凸点。具体地，将带有金属柱的整个结构放入真空回流炉中进行金属柱的回流，真空回流炉先抽真空保证真空状态，再向真空回流炉通入n2和甲酸并升温回流，初始保证真空环境可以避免回流过程中金属氧化而产生高熔点的金属氧化物。甲酸可以还原金属氧化物，而n2可以降低金属氧化。值得注意的是，在存在孤岛结构的情况下，可以在金属凸点形成过程中大大减少凸点材料向电极层的渗透，从而防止电极层上的钝化层由于渗透而鼓起甚至脱离电极层，并且防止凸点材料由于渗透造成材料减少而导致不成球且无法形成理想凸点。
69.根据本公开的实施例，在所述接触孔暴露出的部分上设置金属之前，在所述多个接触孔暴露出的部分上设置金属凸点还可以包括：采用氧等离子体对接触孔进行扫胶。通过该扫胶以清除接触孔中残余的光刻胶等有机物，增强接触孔中暴露出的金属部分与后续蒸镀金属之间的粘附性。
70.在另一个实施例中，在所述多个接触孔暴露出的部分上设置金属凸点包括：在所述接触孔暴露出的部分上设置凸点下金属化层(ubm)；在所述凸点下金属化层上设置金属柱；使金属柱回流形成所述金属凸点。
71.具体地，在所述接触孔暴露出的部分上设置凸点下金属化层可以包括：采用电子束沉积方法在所述接触孔暴露出的部分上沉积钛金属层和金金属层作为所述凸点下金属化层。所述凸点下金属化层包括粘附层、阻挡层和浸润层，所述钛金属层作为所述粘附层和所述阻挡层，所述金金属层作为所述浸润层。参照图2a-图2h，图2a-图2h是示出根据本公开的一个实施例的微型led芯片制备方法的制备工艺流程示意图，图2f示出了在所述接触孔暴露出的部分上沉积的凸点下金属化层109，该凸点下金属化层109覆盖接触孔40周围的钝化层108。具体地，可以在图2e所示的结构上旋涂负性光刻胶，光刻出凸点下金属化层的图形，然而采用电子束沉积方法依次沉积钛金属层和金金属层，除去光刻胶和多余的金属得到如图2f所示的结构，图2f中仅示出凸点下金属化层109，未示出该凸点下金属化层109的
分层。在接触孔暴露的部分与孤岛结构对应的情况下，尤其在步骤s104中所述的接触孔40的尺寸大于孤岛主体301的尺寸并且小于所述孤岛结构30的尺寸的情况下，在制备凸点下金属化层109的过程中，金属会填满镂空部的暴露出半导体层的部分，从而形成如图2f所示的金属部1091。阻挡部1081将该金属部1091与电极层隔离。此外，在设置凸点下金属化层之前，可以用氧等离子体对用于沉积凸点下金属化层的结构进行扫胶来去除残留的光刻胶等有机物，以确保凸点下金属化层和与其接触的结构之间的粘附性。
72.在所述凸点下金属化层上设置金属柱可以包括：采用真空热蒸镀方法在所述凸点下金属化层上沉积覆盖所述凸点下金属化层的金属柱。参照图2a-图2h，图2a-图2h是示出根据本公开的一个实施例的微型led芯片制备方法的制备工艺流程示意图，图2g示出了在所述凸点下金属化层109上形成的金属柱110。具体地，在图2f所示的结构上旋涂负性光刻胶，光刻出金属柱的图形，然后采用真空热蒸镀沉积金属，例如沉积铟，除去光刻胶和多余的金属，得到如图2g所示的结构。
73.所述使金属柱回流形成所述金属凸点可以包括：使所述金属柱在真空回流炉中在n2和甲酸环境中回流，形成所述金属凸点。参照图2a-图2h，图2a-图2h是示出根据本公开的一个实施例的微型led芯片制备方法的制备工艺流程示意图，图2h示出了回流后形成的金属凸点111。具体地，将图2g所示的结构放入真空回流炉中进行金属柱110的回流，真空回流炉先抽真空保证真空状态，再向真空回流炉通入n2和甲酸并升温回流，得到如图2h所示的结构。其中，初始真空环境可以避免回流过程中金属氧化而产生高熔点的金属氧化物，甲酸可以还原金属氧化物，而n2可以降低金属氧化。值得注意的是，在接触孔暴露出的部分、尤其孤岛结构上设置凸点下金属化层(ubm)，然后在该凸点下金属化层上设置金属凸点，可以在金属凸点形成过程中进一步防止凸点材料回流过程中向电极层的渗透。
74.根据本公开的实施例，在所述接触孔暴露出的部分上设置凸点下金属化层之前，在所述多个接触孔暴露出的部分上设置金属凸点还包括：采用氧等离子体对接触孔进行扫胶。通过该扫胶以清除接触孔中残余的光刻胶等有机物，增强接触孔中暴露出的金属部分与后续蒸镀金属之间的粘附性。
75.由此，微型led芯片制备完成，图2h示出了制备完成的微型led芯片。
76.本公开的技术方案可以根据待形成金属凸点的电极层的面积来确定是否在电极层中形成用于接触金属凸点的孤岛结构。如果电极层面积较大，直接在电极层上制备金属凸点会导致在金属回流形成金属凸点的过程中，凸点材料渗入电极层过多，如此造成原本用于形成金属凸点的材料由于剩余过少而导致不能成球，从而不能实现理想的金属凸点，甚至由于凸点材料渗入电极层而导致电极层上的钝化层鼓起或脱离电极层，从而影响芯片性能以及在与其它部件进行键合时的可靠性。
77.根据本公开的微型led芯片制备方法可知，在电极层面积较大的情况下，可以在电极层中形成孤岛结构，该孤岛结构包括孤岛主体、将孤岛主体与电极层连接的连接部，以及镂空部。并且用于设置金属凸点且与该孤岛结构对应的接触孔可以暴露出孤岛主体的一部分，暴露出孤岛主体或者暴露出孤岛主体和连接部的一部分，但是无论那种情况都不会暴露与该孤岛主体连接的电极层。如此形成的孤岛结构以及在其上形成的接触孔，使得在孤岛结构上设置金属凸点时，凸点材料在回流过程中仅接触到孤岛主体的一部分、或者仅接触到孤岛主体或者接触到孤岛主体和部分连接部，并且在凸点材料接触孤岛主体和部分连
接部时，会向下流入镂空部而接触到镂空部所暴露出的半导体层以及属于钝化层的阻挡部。凸点材料在以上各种接触情况下，都不会接触到与孤岛主体连接的电极层。因此，在该孤岛结构上设置金属凸点可以使得凸点材料在回流过程中仅与电极层中的孤岛结构的相关部分接触而不与电极层直接接触，使得凸点材料向电极层的渗透只能通过孤岛结构的连接部，由此受到限制。此外，孤岛结构的连接部可以足够窄以便在满足电性能的情况下尽可能地限制凸点材料向电极层的渗透。因此，在本公开的孤岛结构上设置金属凸点可以在金属凸点形成过程中大大减少凸点材料向电极层的渗透，从而防止电极层上的钝化层由于渗透而鼓起甚至脱离电极层，并且防止凸点材料由于渗透造成材料减少而导致不成球且无法形成理想凸点。
78.例如在本公开的实施例中的如图2f所示的共阴结构的微型led芯片制备过程中，阴极层面积较大，在阴极层中形成孤岛结构允许在金属凸点形成过程中大大减少凸点材料向电极层的渗透，效果更加明显。
79.当然，对于面积较小的电极层，可以选择性地在电极层中形成金属孤岛。当不在电极层中形成金属孤岛时，可以降低制造成本，当在电极层中形成金属孤岛时，同样允许在金属凸点形成过程中减少凸点材料向电极层的渗透，如此可以形成更加理想的金属凸点，这适用于对金属凸点有高要求的键合操作。
80.此外，在接触孔暴露出的部分、尤其孤岛结构上设置凸点下金属化层(ubm)，然后在该凸点下金属化层上设置金属凸点，可以在金属凸点形成过程中进一步防止凸点材料回流过程中向电极层的渗透。因此除了在电极层中形成孤岛结构还在孤岛结构上形成凸点下金属化层可以允许先由凸点下金属化层防止凸点材料在回流过程中流向孤岛结构，即使有凸点材料进入接触孔并流到孤岛结构上，孤岛结构也可以大大减小凸点材料向电极层的渗透，从而可以进一步防止电极层上的钝化层由于渗透而鼓起甚至脱离电极层，并且进一步防止凸点材料由于渗透造成材料减少而导致不成球且无法形成理想凸点。
81.本公开还提供了一种微型led芯片。该微型led芯片可以通过上述微型led芯片制备方法制造而成。
82.如图2a-图2h所示，所述微型led芯片可以包括：台面结构2，其通过对微型led外延片1蚀刻而形成；电极层，其设置在所述台面结构2上，并且所述电极层包括孤岛结构30，所述孤岛结构30包括孤岛主体301和连接部302，所述孤岛主体301与所述电极层隔开且通过所述连接部302连接；钝化层108，其设置在所述电极层上，并且所述钝化层108包括多个接触孔40，所述多个接触孔40中的至少部分接触孔暴露出的部分包括所述孤岛主体301的至少一部分且不包括与所述孤岛主体301连接的电极层；金属凸点111，其设置在所述多个接触孔40暴露出的部分上。
83.根据本公开的微型led芯片的结构，金属凸点设置在孤岛结构上可以在使得金属凸点的良品率大大提高，从而增强在与驱动基板倒装焊时的可靠性。这是因为孤岛结构可以在金属凸点形成过程中大大减少凸点材料向电极层的渗透。此外，金属凸点设置在孤岛结构上可以防止在金属凸点形成过程中由于凸点材料向电极层的渗透而导致的钝化层鼓起甚至脱离电极层，从而可以确保micro
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led芯片性能。
84.下面结合图2a-图2h、图3和图4对本公开的微型led芯片的实施例进行进一步地描述。
85.根据本公开的实施例，所述台面结构2可以由微型led外延片1蚀刻而成，所述微型led外延片1可以自下而上依次包括衬底101、缓冲层102、第一半导体层103、多层量子阱结构104和第二半导体层105。所述台面结构2可以为共阴结构并且可以包括阴极对应部分10和多个阳极对应部分20。多个阳极对应部分20可以构成阵列，附图中阳极对应部分的个数仅是示意性的，在此不作限制。所述阴极对应部分10位于所述多个阳极对应部分20之间和周围。所述阳极对应部分20可以自下而上依次包括衬底101、缓冲层102、第一半导体层103、多层量子阱结构104和第二半导体层105，所述阴极对应部10分可以自下而上依次包括衬底101、缓冲层102、第一半导体层103。优选地，所述第一半导体层103可以是n-gan层，所述第二半导体层105可以是p-gan层，所述阴极对应部分10的n-gan层和所述多个阳极对应部分20的n-gan层为同一半导体层，从而形成共阴结构。
86.根据本公开的实施例，所述电极层包括阴极层1072和阳极层1071，所述微型led芯片还包括：电流扩散层106，其设置在所述阳极对应部分20上，并且所述阳极层1071设置在所述电流扩散层106上，所述阴极层1072设置在所述阴极对应部分10上。具体地，电流扩散层106设置在所述阳极对应部分20的第二半导体层105上。阴极层1072设置在阴极对应部分10的第一半导体层103上。
87.根据本公开的一个实施例，所述钝化层108覆盖包围阴极层1072和阳极层1071，仅所述阴极层1072包括所述孤岛结构30，与所述阴极层1072相对应的钝化层108中的接触孔40暴露出的部分包括所述孤岛主体301的至少一部分且不包括与所述孤岛主体301连接的阴极层1072，与所述阳极层1071相对应的钝化层108中的接触孔40暴露出的部分包括所述阳极层1071的一部分。
88.根据本公开的另一个未示出的实施例，所述钝化层覆盖包围阴极层和阳极层，所述阳极层和所述阴极层均可以包括所述孤岛结构，所述接触孔暴露出的部分包括所述孤岛主体的至少一部分且不包括与所述孤岛主体连接的电极层。
89.根据本公开的实施例，所述孤岛结构30还包括将所述孤岛主体301与所述电极层隔开的镂空部303，所述镂空部303贯穿所述电极层。
90.根据本公开的实施例，所述孤岛结构30在与所述电极层表面平行的截面上的形状包括正方形，所述孤岛主体301在所述截面上的形状包括正方形，所述连接部将截面为正方形的所述孤岛主体的四个角与所述电极层连接，并且所述镂空部303在所述截面上的形状包括梯形形状。值得注意的是，图3所示的孤岛结构30的形状仅是示例性的，在此不作限制。孤岛结构30的形状还可以是圆形、三角形等任意适于制备的形状，同样地孤岛主体301的形状可以是圆形、三角形等任意适于制备的形状，并且孤岛主体301的形状可以与孤岛结构30的形状不同，此外，连接部302可以是三个、五个等数量并且可以从孤岛主体的任何部分连接至电极层
91.根据本公开的实施例，所述接触孔40在与所述电极层表面平行的截面上的形状为圆形，也可以为正方形等形状，所述接触孔40的尺寸大于所述孤岛主体301的尺寸并且小于所述孤岛结构30的尺寸，使得所述接触孔40暴露出所述孤岛主体301和所述连接部302的一部分且未暴露出与所述孤岛主体301连接的所述电极层。并且所述钝化层108包括阻挡部1081，该阻挡部1081位于所述镂空部303中并且与电极层和所述镂空部303所暴露的部分(例如第一半导体层)连接。由此该阻挡部1081可以防止在凸点材料回流过程中流入到所述
镂空部303的凸点材料接触电极层，因此能够更好地隔开孤岛主体301和电极层，并且该阻挡部1081可以在设置钝化层时一起形成，由此制造简便。
92.根据本公开的实施例，所述微型led芯片还可以包括：凸点下金属化层109，其设置在所述接触孔40暴露出的部分上，并且所述金属凸点111设置在所述凸点下金属化层109上。具体地，在与阴极层1072对应的接触孔40处，凸点下金属化层109可以设置在孤岛主体301上，当然也可以设置在孤岛主体301和部分连接部302上，但是不会设置在于孤岛主体301连接的阴极层1072上。在与阳极层1071对应的接触孔40处，凸点下金属化层109可以设置在阳极层1071的一部分上。优选地，所述金属凸点111的材料包括铟。
93.根据本公开的技术方案，在接触孔暴露出的部分、尤其孤岛结构上设置凸点下金属化层，然后在该凸点下金属化层上设置金属凸点，可以在金属凸点形成过程中进一步防止凸点材料回流过程中向电极层的渗透。
94.值得注意的是，上述微型led芯片制备方法中的关于微型led芯片结构的任何相关描述(包括但不限于技术特征及其作用、解释等)都可以应用于本公开的微型led芯片。
95.本公开还提供了一种显示装置。该显示装置包括上述微型led芯片，该微型led芯片可以包括诸如像素单元的发光单元的阵列，例如上述阳极对应部分阵列所对应的阵列。该显示装置例如可以是应用于电子设备的显示屏。该电子设备可以包括：智能手机、智能手表、笔记本电脑、平板电脑、行车记录仪、导航仪等任何具有显示屏的设备。
96.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
97.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
98.以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。