Brevet FR3101730A1 — publié le 20210409

PROCEDE DE FABRICATION D'UN DISPOSITIF OPTOELECTRONIQUE La présente description concerne un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique (5) comprenant des ensembles de diodes électroluminescentes (DEL) dont des premiers et deuxièmes ensembles et des premiers blocs (32) en un premier matériau photoluminescent recouvrant chacun l'un des premiers ensembles. Le procédé comprend la formation d'une couche recouvrant les premiers et deuxièmes ensembles, la délimitation de premières ouvertures dans la couche pour exposer les premiers ensembles, le remplissage des premières ouvertures du premier matériau et la réalisation d'un polissage mécano-chimique pour délimiter les premiers blocs. Figure pour l'abrégé : Fig. 1 PROCEDE DE FABRICATION D'UN DISPOSITIF OPTOELECTRONIQUE La présente description concerne de façon générale les dispositifs optoélectroniques comprenant des éléments tridimensionnels semiconducteurs de taille nanométrique ou micrométrique, notamment des microfils ou nanofils ou des structures de forme pyramidale, formant des diodes électroluminescentes et des blocs photoluminescents recouvrant ces diodes électroluminescentes. Par dispositifs optoélectroniques, on entend des dispositifs adaptés pour effectuer la conversion d’un signal électrique en un rayonnement électromagnétique ou inversement, et notamment des dispositifs dédiés à la détection, la mesure ou l’émission d’un rayonnement électromagnétique. Des dispositifs optoélectroniques à éléments tridimensionnels semiconducteurs peuvent comprendre des diodes électroluminescentes recouvertes de blocs photoluminescents. Un procédé de fabrication de tels dispositifs optoélectroniques comprend la formation des diodes électroluminescentes sur un substrat et la formation des blocs photoluminescents recouvrant les diodes électroluminescentes. Les blocs photoluminescents peuvent être formés par le dépôt d'une couche photoluminescente sur l'ensemble des diodes électroluminescentes et la gravure de cette couche photoluminescente pour délimiter les blocs photoluminescents. La délimitation des blocs photoluminescents dans la couche photoluminescente peut comprendre le dépôt d'une couche de résine recouvrant la couche photoluminescente et la délimitation de portions de cette couche photoluminescente par des procédés de photolithographie aux emplacements souhaités des blocs photoluminescents. Les procédés de photolithographie utilisent généralement la détection de marques d'alignement visibles sur le substrat pour placer correctement les masques utilisés pour l'exposition de la couche de résine avec les diodes électroluminescentes. Un inconvénient d'un tel procédé est que la couche photoluminescente peut être partiellement opaque à la lumière visible, de sorte que les procédés de lithographie utilisant la détection de marques d’alignement peuvent être difficiles à mettre en oeuvre. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 est une vue en coupe, partielle et schématique, d'un mode de réalisation d'un dispositif optoélectronique à diodes électroluminescentes et à blocs photoluminescents ; la figure 2 est une vue en coupe, partielle et schématique, d'un mode de réalisation d'une diode électroluminescente ; la figure 3 est une vue en coupe de la structure obtenue à une étape d'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication du dispositif de la figure 1 ; la figure 4 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 5 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 6 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 7 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 8 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 9 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 10 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 11 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 12 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 13 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 14 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 15 est une vue en coupe de la structure obtenue à une étape d'un autre mode de réalisation d'un procédé de fabrication du dispositif de la figure 1 ; la figure 16 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 17 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 18 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 19 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 20 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 21 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 22 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 23 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 24 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 25 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 26 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 27 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 28 est une vue en coupe de la structure obtenue à une étape d'un autre mode de réalisation d'un procédé de fabrication du dispositif de la figure 1 ; la figure 29 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 30 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 31 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 32 est une vue en coupe de la structure obtenue à une étape d'un autre mode de réalisation d'un procédé de fabrication du dispositif de la figure 1 ; la figure 33 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 34 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 35 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 36 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 37 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 38 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 39 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 40 est une vue en coupe de la structure obtenue à une étape d'un autre mode de réalisation d'un procédé de fabrication du dispositif de la figure 1 ; la figure 41 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 42 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 43 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 44 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 45 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 46 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 47 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 48 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 49 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 50 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; la figure 51 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé ; et la figure 52 est une vue en coupe de la structure obtenue à une autre étape du procédé. Procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique (5) comprenant des ensembles de diodes électroluminescentes (DEL) dont des premiers et deuxièmes ensembles et des premiers blocs (32) en un premier matériau photoluminescent recouvrant chacun l'un des premiers ensembles, le procédé comprenant la formation d'une couche (50) recouvrant les premiers et deuxièmes ensembles, la délimitation de premières ouvertures (58) dans la couche pour exposer les premiers ensembles, le remplissage des premières ouvertures du premier matériau et la réalisation d'un polissage mécano-chimique pour délimiter les premiers blocs. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le dispositif comprend des deuxièmes blocs (33) en un deuxième matériau photoluminescent, différent du premier matériau photoluminescent, recouvrant chacun l'un des deuxièmes ensembles, la délimitation de deuxièmes ouvertures (66) dans la couche (50) pour exposer les deuxièmes ensembles, le remplissage des deuxièmes ouvertures du deuxième matériau et la réalisation d'un polissage mécano-chimique pour délimiter les deuxièmes blocs. Procédé la revendication 2, dans lequel le dispositif comprend en outre des troisièmes ensembles de diodes électroluminescentes (DEL) et des troisièmes blocs (90) en un troisième matériau photoluminescent, différent des premier et deuxième matériaux photoluminescents, recouvrant chacun l'un des troisièmes ensembles, la délimitation de troisièmes ouvertures (84) dans la couche (50) pour exposer les troisièmes ensembles, le remplissage des troisièmes ouvertures du troisième matériau et la réalisation d'un polissage mécano-chimique pour délimiter les troisièmes blocs. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le dispositif comprend en outre des quatrièmes ensembles de diodes électroluminescentes (DEL), le procédé comprenant la délimitation de quatrièmes blocs (34) dans la couche (50) recouvrant chacun l'un des quatrièmes ensembles de diodes électroluminescentes. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la couche (50) est au moins partiellement transparente au rayonnement émis par les diodes électroluminescentes (DEL) des quatrièmes ensembles de diodes électroluminescentes. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant la délimitation de quatrièmes ouvertures (72) dans la couche (50) entre les ensembles et la formation de murs (38) aux parois réfléchissantes dans les quatrièmes ouvertures. Procédé selon la revendication 6, comprenant le dépôt d'un revêtement réfléchissant (42) dans les quatrièmes ouvertures (72) et le remplissage du reste des quatrièmes ouvertures par un cinquième matériau. Procédé selon la revendication 6, dans lequel les murs (38) sont formés après les premiers blocs photoluminescents (32). Procédé selon la revendication 8, comprenant la formation d'une couche barrière (37) s'étendant dans les quatrièmes ouvertures (72) et recouvrant les premiers blocs photoluminescents (32) avant la formation des murs (38). Procédé selon la revendication 7 dans son rattachement à la revendication 2, dans lequel les murs (38) sont formés après les premiers et deuxièmes blocs photoluminescents (32, 33). Procédé selon la revendication 6 dans son rattachement à la revendication 2, dans lequel les murs (38) sont formés avant les premiers et deuxièmes blocs photoluminescents (32, 33). Procédé selon la revendication 6 dans son rattachement à la revendication 3, comprenant la gravure de la couche (50) présente entre les premiers, deuxièmes et troisièmes blocs photoluminescents (32, 33, 90), la formation d'une couche barrière (37) s'étendant dans les quatrièmes ouvertures (72) et recouvrant les premiers, deuxièmes et troisièmes blocs photoluminescents (32, 33, 90) avant la formation des murs (38) et la formation des murs (38) dans les espaces présents entre les premiers, deuxièmes et troisièmes blocs photoluminescents (32, 33, 90).