(57)【要約】【解決手段】本発明は光電子デバイスを製造する方法に関し、この方法は、a)  複数の接続用金属パッド(113) を有する集積型制御回路(110) の一面に、反対の導電型にドープされた少なくとも第１の半導体層(153) 及び第２の半導体層(157) を有する活性ダイオード積層体(150) を、活性ダイオード積層体の第２の半導体層(157) が制御回路(110) の金属パッド(113) に電気的に接続されるように移す工程、及びb)  制御回路(110) の別個の金属パッド(113) に接続された複数のダイオード(172) を画定するトレンチ(170) を活性ダイオード積層体(150) に形成する工程を順次的に有する。
2019522894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電子デバイスを製造する方法であって、
a)  複数の接続用金属パッド(113) を有する集積型制御回路(110) の表面に、反対の導電型にドープされた少なくとも第１の半導体層(153) 及び第２の半導体層(157) を有する活性ダイオード積層体(150) を、前記活性ダイオード積層体の前記第２の半導体層(157) が前記制御回路(110) の前記金属パッド(113) に電気的に接続されるように移す工程、及び
b)  前記制御回路(110) の異なる金属パッド(113) に接続された複数のダイオード(172) を画定するトレンチ(170) を前記活性ダイオード積層体(150) に形成する工程
を順次的に有することを特徴とする方法。
【請求項２】
工程a)の前に、
前記金属パッド(113) の側に前記制御回路(110) の実質的に表面全体に亘って少なくとも１つの第１の金属層(116) を成膜する工程、及び
前記第１の半導体層(153) と反対の前記第２の半導体層(157) の実質的に表面全体に亘って少なくとも１つの第２の金属層(159) を成膜する工程
の少なくとも１つを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の金属層(116) 及び前記第２の金属層(159) の少なくとも一方は銀の反射層を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の金属層(116) 及び前記第２の金属層(159) の少なくとも一方は、TaN 、TiN 、WN、TiW 又はこれらの材料の一若しくは複数の組み合わせから形成された障壁層を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の金属層(116) 及び前記第２の金属層(159) の少なくとも一方は、Ti、Ni、Pt、Sn、Au、Ag、Al、Pd、W 、Pb、Cu、AuSn、TiSn、NiSn又はこれらの材料の全て若しくは一部の合金から形成された結合層を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
工程b)で形成された前記トレンチ(170) は、前記第１の金属層(116) 及び前記第２の金属層(159) を横切って前記活性ダイオード積層体(150) の高さ全体に亘って延びていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
工程a)の実行中、前記活性ダイオード積層体(150) は、前記第２の半導体層(157) と反対の前記第１の半導体層(153) の側に設けられた支持基板(201) に支持されており、
工程a)と工程b)との間に前記支持基板(201) を除去する工程を更に有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
工程b)の後、前記第２の半導体層(157) と反対の前記第１の半導体層(153) の表面の最上部で前記第１の半導体層(153) の表面と接する電極(178; 182)を各ダイオード(172) 上に成膜する工程を更に有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記電極(178) は、各ダイオード(172) のレベルで前記第２の半導体層(157) と反対の前記第１の半導体層(153) の表面が前記ダイオード(172) の周縁部分で金属グリッドと接して、前記第１の半導体層(153) の表面が前記ダイオード(172) の中央部分では前記金属グリッドで覆われていないように配置された連続的な前記金属グリッドを形成することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記電極(182) は、前記光電子デバイスの表面全体を実質的に覆って、透明な導電性材料から形成された連続的な層を形成することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
半導体の前記ダイオード(172) は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
工程b)の後、前記制御回路(110) と反対の前記光電子デバイスの表面に、前記光電子デバイスの表面全体を実質的に覆う多重量子井戸を有する光輝性変換積層体(203) を移す工程を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記光輝性変換積層体(203) を移した後、前記半導体のダイオード(172) の一部と対向する前記光輝性変換積層体(203) の部分のみを除去する工程を更に有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ダイオードはフォトダイオードであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の半導体層(153) 及び前記第２の半導体層(157) は窒化ガリウム層であり、前記ダイオード(172) は窒化ガリウムダイオードであることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は光電子デバイスの分野に関する。本願はより具体的には、複数の窒化ガリウムダイオードとこれら窒化ガリウムダイオードを制御するための電子回路とを備えた光電子デバイスを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光型表示デバイスは、窒化ガリウム発光ダイオード（LED ）の組立体と、画像を表示するためにLED を個々に制御可能な制御回路とを備えている。
【０００３】
このようなデバイスを形成するために、制御回路及びLED 組立体を別々に製造して、その後、制御回路及びLED 組立体を互いに接続して表示デバイスを得てもよい。制御回路は、半導体基板、例えばシリコン基板の内側及び最上部で一体化されてもよい。例として、制御回路をCMOS技術で製造する。制御回路は、制御回路の表面の内の一表面側に複数の金属パッドを備えてもよく、各金属パッドは、LED を個々に制御可能とすべくLED 組立体のLED の電極に接続されるように構成されている。LED 組立体は、支持基板上に例えばモノリシックに形成され、その後、各LED が制御回路の金属パッドの内の１つに接続された電極（アノード又はカソード）を有するように制御回路に移される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような製造方法の不利点は、各LED がLED に対応する制御回路の金属パッドに有効に置かれるように、制御回路とLED 組立体とを組み立てる工程中、制御回路とLED 組立体とを正確に位置合わせする必要があるということである。このような位置合わせは、画素ピッチが減少するときに特に困難になり、解像度及び／又は画素集積密度の増加の障害である。
【０００５】
窒化ガリウムLED の組立体及びこれらLED を制御するための回路を備えた光電子デバイスを形成する別の手法では、支持基板上に全てのLED をモノリシックに形成して、その後、LED 組立体上にTFT 型トランジスタ（「薄膜トランジスタ」）を成膜して制御回路を形成する。
【０００６】
この手法の不利点は、比較的低い遂行能力、及び制御回路のTFT の比較的高い製造分散にある。更に、TFT は比較的嵩高いため、ここでも解像度及び／又は画素集積密度の増加が制限される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従って、実施形態は、光電子デバイスを製造する方法であって、a)  複数の接続用金属パッドを有する集積型制御回路の表面に、反対の導電型にドープされた少なくとも第１の半導体層及び第２の半導体層を有する活性ダイオード積層体を、前記活性ダイオード積層体の前記第２の半導体層が前記制御回路の前記金属パッドに電気的に接続されるように移す工程、及びb)  前記制御回路の異なる金属パッドに接続された複数のダイオードを画定するトレンチを前記活性ダイオード積層体に形成する工程を順次的に有することを特徴とする方法を提供する。
【０００８】
実施形態によれば、本方法は、工程a)の前に、前記金属パッドの側に前記制御回路の実質的に表面全体に亘って少なくとも１つの第１の金属層を成膜する工程、及び前記第１の半導体層と反対の前記第２の半導体層の実質的に表面全体に亘って少なくとも１つの第２の金属層を成膜する工程の少なくとも１つを更に有する。
【０００９】
実施形態によれば、前記第１の金属層及び前記第２の金属層の少なくとも一方は銀の反射層を有する。
【００１０】
実施形態によれば、前記第１の金属層及び前記第２の金属層の少なくとも一方は、TaN 、TiN 、WN、TiW 又はこれらの材料の一若しくは複数の組み合わせから形成された障壁層を有する。
【００１１】
実施形態によれば、前記第１の金属層及び前記第２の金属層の少なくとも一方は、Ti、Ni、Pt、Sn、Au、Ag、Al、Pd、W 、Pb、Cu、AuSn、TiSn、NiSn又はこれらの材料の全て若しくは一部の合金から形成された結合層を有する。
【００１２】
実施形態によれば、工程b)で形成された前記トレンチは、前記第１の金属層及び前記第２の金属層を横切って前記活性ダイオード積層体の高さ全体に亘って延びている。
【００１３】
実施形態によれば、工程a)の実行中、前記活性ダイオード積層体は、前記第２の半導体層と反対の前記第１の半導体層の側に設けられた支持基板に支持されており、本方法は、工程a)と工程b)との間に前記支持基板を除去する工程を更に有する。
【００１４】
実施形態によれば、本方法は、工程b)の後、前記第２の半導体層と反対の前記第１の半導体層の表面の最上部で前記第１の半導体層の表面と接する電極を各ダイオード上に成膜する工程を更に有する。
【００１５】
実施形態によれば、前記電極は、各ダイオードのレベルで前記第２の半導体層と反対の前記第１の半導体層の表面が前記ダイオードの周縁部分で金属グリッドと接して、前記第１の半導体層の表面が前記ダイオードの中央部分では前記金属グリッドで覆われていないように配置された連続的な前記金属グリッドを形成する。
【００１６】
実施形態によれば、前記電極は、前記光電子デバイスの表面全体を実質的に覆って、透明な導電性材料から形成された連続的な層を形成する。
【００１７】
実施形態によれば、半導体の前記ダイオードは発光ダイオードである。
【００１８】
実施形態によれば、本方法は、工程b)の後、前記制御回路と反対の前記光電子デバイスの表面に、前記光電子デバイスの表面全体を実質的に覆う多重量子井戸を有する光輝性変換積層体を移す工程を更に有する。
【００１９】
実施形態によれば、本方法は、前記光輝性変換積層体を移した後、前記半導体のダイオードの一部と対向する前記光輝性変換積層体の部分のみを除去する工程を更に有する。
【００２０】
実施形態によれば、前記ダイオードはフォトダイオードである。
【００２１】
実施形態によれば、前記第１の半導体層及び前記第２の半導体層は窒化ガリウム層であり、前記ダイオードは窒化ガリウムダイオードである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
前述及び他の特徴及び利点を、添付図面を参照して本発明を限定するものではない特定の実施形態について以下に詳細に説明する。
【００２３】
【図１Ａ】光電子デバイス製造方法の実施形態の工程を示す断面図である。
【図１Ｂ】光電子デバイス製造方法の実施形態の工程を示す断面図である。
【図１Ｃ】光電子デバイス製造方法の実施形態の工程を示す断面図である。
【図１Ｄ】光電子デバイス製造方法の実施形態の工程を示す断面図である。
【図１Ｅ】光電子デバイス製造方法の実施形態の工程を示す断面図である。
【図１Ｆ】光電子デバイス製造方法の実施形態の工程を示す断面図である。
【図１Ｇ】光電子デバイス製造方法の実施形態の工程を示す断面図である。
【図１Ｈ】光電子デバイス製造方法の実施形態の工程を示す断面図である。
【図１Ｉ】光電子デバイス製造方法の実施形態の工程を示す断面図である。
【図２】図1A、図1B、図1C、図1D、図1E、図1F、図1G、図1H及び図1Iの方法の代替的な実施形態を示す断面図である。
【図３Ａ】図1A、図1B、図1C、図1D、図1E、図1F、図1G、図1H及び図1Iの方法の別の代替的な実施形態を示す断面図である。
【図３Ｂ】図1A、図1B、図1C、図1D、図1E、図1F、図1G、図1H及び図1Iの方法の別の代替的な実施形態を示す断面図である。
【図３Ｃ】図1A、図1B、図1C、図1D、図1E、図1F、図1G、図1H及び図1Iの方法の別の代替的な実施形態を示す断面図である。
【図３Ｄ】図1A、図1B、図1C、図1D、図1E、図1F、図1G、図1H及び図1Iの方法の別の代替的な実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
同一の要素は様々な図面において同一の参照番号で示されており、更に様々な図面は正しい縮尺で示されていない。明瞭化のために、記載された実施形態の理解に有用な要素のみが示され詳述されている。特に、窒化ガリウムダイオードを制御するための集積回路の形成は詳述されておらず、記載された実施形態は、このような制御回路の通常の構造及びこのような制御回路を製造する方法と適合する。更に、窒化ガリウムダイオード活性積層体の別個の層の組成及び配置は詳述されておらず、記載された実施形態は、通常の窒化ガリウムダイオード活性積層体と適合する。以下の記載では、特に指定されていない場合、「前」、「後ろ」、「最上部」、「底部」、「左」、「右」などの絶対位置、若しくは「上方」、「下方」、「上側」、「下側」などの相対位置を限定する文言、又は「水平方向」、「垂直方向」、「横方向」などの方向を限定する文言を参照するとき、この文言は対応する図面の向きを指し、実際、記載されたデバイス及び組立体は異なって方向付けられてもよいと理解される。「略（約）」、「実質的に」及び「程度」という表現は、特に指定されていない場合、10％の範囲内、好ましくは５％の範囲内を意味する。
【００２５】
実施形態の態様によれば、複数の窒化ガリウムLED 及びこれらLED を制御するための電子回路を備えた光電子デバイスを製造するために、
LED を流れる電流を、例えば個々に制御可能とすべくLED に接続されるように構成された複数の金属パッドを表面に備えた集積回路の形態の制御回路をまず形成し、
次に、反対の導電型にドープされた少なくとも第１及び第２の窒化ガリウム層を備えた窒化ガリウムLED 活性積層体を、金属パッドを備えた制御回路の表面に、窒化ガリウムLED 活性積層体の第１及び第２の窒化ガリウム層の一方が制御回路の金属パッドと電気的に接するように置き、
その後、窒化ガリウムLED 活性積層体を構造化して、窒化ガリウムLED 活性積層体に光電子デバイスの別個のLED を画定する。
【００２６】
この製造方法の利点は、窒化ガリウムLED 活性積層体を制御回路上に移す工程中、窒化ガリウムLED 活性積層体におけるデバイスの別個のLED の位置が、まだ定められていないということである。従って、移す工程中の位置合わせ精度の強固な制約がない。そのため、窒化ガリウムLED 活性積層体における別個のLED の画定が、基板を構造化して、基板上に絶縁層及び導電層を成膜する方法によって行われ得るため、基板を別の基板に移す工程中に得られる位置合わせ精度より遥かに高い位置合わせ精度が得られる。
【００２７】
図1A、図1B、図1C、図1D、図1E、図1F、図1G、図1H及び図1Iは、光電子デバイス製造方法の実施形態の工程を示す断面図である。
【００２８】
図1Aは、半導体基板111 、例えばシリコン基板の内側及び最上部に既に形成されて一体化された制御回路110 を概略的に示している。この例では、制御回路110 は、LED を流れる電流を制御可能とすべく、及び／又はLED に電圧を印加可能とすべく、LED の電極（アノード又はカソード）の一方に接続されるように構成された接続用金属パッド113 をデバイスのLED 毎に制御回路110 の上面側に備えている。制御回路は、LED 毎の金属パッド113 に接続されたLED 毎に、LED を流れる電流及び／又はLED に印加する電圧の制御を可能にする一又は複数のトランジスタを有する基本制御セルを更に備えている。制御回路110 は、例えばCMOS技術で形成されている。金属パッド113 は、絶縁材料114 、例えば酸化シリコンに横方向で囲まれ得るため、制御回路110 は、金属領域113 及び絶縁領域114 が交互に配置された実質的に平坦な上面を有している。金属パッド113 に接続されていないLED の電極（カソード又はアノード）上の接点が、例えば、制御回路110 の周縁領域に制御回路110 の（図面に示されていない）一又は複数の接続用金属パッドを介して合わせて設けられてもよい。
【００２９】
図1Aは、支持基板151 の上面に配置された窒化ガリウムLED 活性積層体150 を更に概略的に示している。支持基板151 は、例えば、窒化ガリウムLED 活性積層体が成膜され得る、シリコン、サファイア、鋼玉又はあらゆる他の材料から形成された基板である。図示された例では、窒化ガリウムLED 活性積層体は、支持基板151 の上面から以下の順番で、Ｎ型にドープされた窒化ガリウム層153 、発光層155 及びＰ型にドープされた窒化ガリウム層157 を有している。発光層155 は、例えば一又は複数の発光層の積層体から形成されており、各発光層は量子井戸を形成し、例えばGaN 、InN 、InGaN 、AlGaN 、AlN 、AlInGaN 、GaP 、AlGaP 、AlInGaP 又はこれらの材料の一又は複数の組み合わせを含有している。変形例として、発光層155 は、例えば残留ドナー濃度が1015〜1018原子/cm3の範囲内であり、例えば1017原子/cm3程度である真性の、つまり非意図的にドープされた窒化ガリウム層であってもよい。この例では、発光層155 の下面が窒化ガリウム層153 の上面と接しており、発光層155 の上面が窒化ガリウム層157 の下面と接している。実際、支持基板151 の性質に応じて、一又は複数のバッファ層の積層体（不図示）が、支持基板151 と窒化ガリウム層153 との間に界面を形成してもよい。窒化ガリウムLED 活性積層体150 は、例えば支持基板151 上にエピタキシによって成膜されている。
【００３０】
図1Bは、制御回路110 の上面に金属層116 を成膜する工程を示している。図示された例では、金属層116 は制御回路110 の実質的に上面全体を覆っている。特に、金属層116 は制御回路110 の接続用金属パッド113 に接している。
【００３１】
図1Bは、窒化ガリウムダイオード活性積層体150 の上面に金属層159 を成膜する工程を更に示している。図示された例では、金属層159 は、窒化ガリウム層157 の最上部に窒化ガリウム層157 の上面と接して配置されている。金属層159 は、例えば活性積層体の実質的に上面全体を覆っている。
【００３２】
図1Cは、窒化ガリウムLED 活性積層体150 を制御回路110 の上面に置く工程を示している。このために、支持基板151 及び活性積層体150 を備えた組立体を裏返し、次に制御回路110 上に置いて、金属層159 の（図1Bの向きで）上面を金属層116 の上面に置いて接触させる。この工程中、活性積層体150 を制御回路110 に結合する。例として、制御回路110 への活性積層体150 の結合は、置かれて接した２つの表面の分子結合によって行われてもよい。変形例として、２つの表面の結合は、熱圧着、共晶接合又はあらゆる他の適した結合方法によって行われてもよい。
【００３３】
図1Dは、図1Cの移送工程後の工程を示しており、この工程中、窒化ガリウムLED 活性積層体150 の支持基板151 を除去して窒化ガリウム層153 の上面を露出する。支持基板151 を、例えば窒化ガリウムLED 活性積層体150 と反対の表面から研磨及び／又はエッチングにより除去する。変形例として、透明な基板151 、例えばサファイア又は鋼玉の基板の場合、窒化ガリウムLED 活性積層体150 と反対の表面から支持基板151 を通して放射されるレーザビーム（リフトオフレーザ法）によって支持基板151 を窒化ガリウムLED 活性積層体150 から分離してもよい。より一般に、支持基板151 を除去し得るあらゆる他の方法を使用してもよい。支持基板151 を除去した後、窒化ガリウム層153 の上面側に残り得るバッファ層を除去するために、追加のエッチング工程を有してもよい。更に、窒化ガリウム層153 の厚さの一部を、例えばエッチングによって除去してもよい。この工程の終わりに、活性積層体150 は制御回路110 の実質的に表面全体を連続して覆っている。例として、図1Dの工程の終わりの窒化ガリウムLED 活性積層体150 の厚さは0.5 〜２μｍの範囲内である。
【００３４】
図1Eは、図1Dの工程後の工程を示しており、この工程中、トレンチを活性積層体150 に活性積層体150 の上面から、例えばリソグラフィ、その後のエッチングによって形成して、複数の窒化ガリウムLED 172 を画定する。各LED 172 は、活性積層体150 に形成されてトレンチ170 に横方向で囲まれているアイランド又はメサに相当する。トレンチ170 は、活性積層体150 の高さ全体に沿って垂直方向に延びている。従って、各LED 172 は、金属層159 の上面から以下の順番で、この例ではLED のアノードに相当する窒化ガリウム層157 の部分、発光層155 の部分、及びこの例ではLED のカソードに相当する窒化ガリウム層153 の部分を有する垂直積層体を有している。トレンチ170 は、制御回路110 上で既に形成されたマークに位置合わせされてもよい。図示された例では、各LED 172 は、垂直投影で制御回路110 の単一の金属パッド113 に対向して設けられている。この例では、トレンチ170 は、垂直投影で制御回路110 の上面の絶縁領域114 に対向して設けられている。図示された例では、金属層159 は、トレンチ170 を活性積層体150 に形成している間、エッチング停止層として使用される。
【００３５】
図1Fは、トレンチ170 の底部にある金属層159, 116の部分を、例えばエッチングによって除去して、トレンチ170 を制御回路110 の上面の絶縁領域114 に至るまで延ばす、その後の工程を示している。この工程の終わりで、別個のLED 172 のアノード（領域157 ）は、トレンチ170 によって互いに電気的に絶縁されており、各LED 172 のアノードは、LED と金属パッド113 との間に残る金属層159, 116の部分を介して、下にある金属パッド113 に接続されている。このため、LED を制御回路110 を用いて個々に制御することが可能である。
【００３６】
図1Gは、LED 172 の側面に、例えば酸化シリコンから形成された絶縁性のパッシベーション層174 を成膜するその後の工程を示している。パッシベーション層174 は、例えば、共形成膜技術によって組立体の上面全体に亘って成膜されて、その後、例えば異方性エッチングによってLED 172 の上面及びトレンチ170 の底部から単に除去される。
【００３７】
図1Hは図1Gの工程後の工程を示しており、この工程中、トレンチ170 に絶縁材料176 、例えば酸化シリコンを充填する。例として、トレンチ170 を充填すべく十分厚い酸化シリコン層を組立体の上面全体に亘って成膜し、その後、平坦化工程、例えば化学機械研磨（CMP ）を行って、LED 172 の上面から酸化シリコンを除去する。この工程の終わりに、組立体の上面は実質的に平坦であり、組立体の上面に絶縁領域174, 176及び窒化ガリウム領域153 が交互に形成されている。変形例として、トレンチ170 を充填する工程（図1H）及びLED の側面を不動態化する工程（図1G）を組み合わせてもよい。
【００３８】
図1Hは、トレンチ170 を絶縁材料176 で充填した後の工程を更に示し、この工程中、LED 172 のカソード領域153 に接する一又は複数の金属被膜178 をデバイスの上面に形成する。この例では、LED 172 のカソード領域は全て同一の金属被膜178 に接続されている。金属被膜178 は、LED 172 のカソード領域153 の上面の周縁部分とLED 172 の各々で接するグリッドを形成している。しかしながら、LED 172 の各々のレベルで、LED の中央部分は、LED によって発せられる光の通過を可能にすべく金属グリッド178 で覆われていない。実際、図示された例では表示デバイスは、上面側で観察されるように構成されている。金属グリッド178 は、例えば活性積層体150 、又は例えばデバイスの周縁領域内のトレンチ170 を充填する絶縁材料176 に形成された一又は複数のバイア（不図示）を介して制御回路110 に接続されてもよい。
【００３９】
図1Iは、金属被膜178 の成膜後の工程を示しており、この工程中、金属被膜178 及び窒化ガリウム層153 の見えている部分を保護するために、デバイスの実質的に上面全体に亘って、例えば酸化シリコンから形成された絶縁層180 を成膜する。絶縁層180 を平坦化して、実質的に平坦な上面を有する表示デバイスを得てもよい。
【００４０】
図1A〜1Iに関連して記載された実施形態では、活性積層体150 を制御回路110 に移す（図1Cの工程）前に、金属層116, 159を制御回路110 及び活性積層体150 に成膜する（図1Bの工程）ことは、複数の利点を有する。
【００４１】
特に、金属層116, 159によって、２つの構造体の結合の質が高められ得る。実際、可能ではあるが、窒化ガリウム層157 の（図1Aの向きで）上面を（絶縁領域114 及び金属領域113 が交互に設けられている）制御回路110 の上面に直接結合することは比較的難しい。
【００４２】
更に、金属層159 は、窒化ガリウム層157 との確実なオーミック接触を達成すべく有利に選択されてもよい。実際、制御回路110 の金属パッド113 の材料、例えば銅又はアルミニウムは、このようなオーミック接触の形成に適合されていない場合がある。
【００４３】
更に、金属層116 及び／又は金属層159 は、発光効率を高めて制御回路110 の光損失を避けるために、LED 172 によって発せられる光を反射する金属を含有してもよい。
【００４４】
更に、制御回路の接続用金属パッド113 の金属、例えば銅が窒化ガリウム層157 の方に拡散して、特に窒化ガリウム層157 とのオーミック接触の質を低下させる場合があることを避けるべく、金属層116 及び／又は金属層159 は選択されてもよい。
【００４５】
実際、金属層116 及び金属層159 の各々は、上記の機能の全て又は一部を保証すべく、単一の層、又は異なる材料の一又は複数の層の積層体であってもよい。
【００４６】
例として、金属層116 は、金属層159 の（図1Bの向きで）上層と同一の性質の金属から形成された上層を有しており、金属は、図1Cの工程中に２つの構造体を確実に結合すべく選択されており、例えば、Ti、Ni、Pt、Sn、Au、Ag、Al、Pd、W 、Pb、Cu、AuSn、TiSn、NiSn又はこれらの材料の全て若しくは一部の合金を含む群から選択された金属である。金属層116 及び金属層159 によって形成された積層体は、LED によって発せられる光を反射することができる金属、例えば銀から形成された一又は複数の層を更に有してもよい。更に、金属層116 及び金属層159 によって形成された積層体は、積層体116/159 及び／又は金属パッド113 に含まれる銅又は銀のような金属の拡散に対して障壁を形成し得る一又は複数の層、例えばTaN 、TiN 、WN、TiW 又はこれらの材料の全て又は一部の組み合わせの層を有してもよい。
【００４７】
しかしながら、変形例として、金属層116 及び／又は金属層159 を省いてもよい。金属層116 及び金属層159 の少なくとも一方が設けられていることが好ましく、金属層159 はLED 活性積層体150 の側に形成されていることが好ましい。
【００４８】
図２は、図1A、図1B、図1C、図1D、図1E、図1F、図1G、図1H及び図1Iの方法の代替的な実施形態を示す断面図である。図２の方法は前述した方法と基本的に、図1Hの工程でトレンチ170 に絶縁材料176 を充填した後、LED 172 のカソード領域との接点が、不透明な材料から形成された金属被膜178 によってではなく、透明な導電性材料、例えばITO （インジウムスズ酸化物）から形成された電極182 によって形成されている点が異なる。図示された例では、電極182 は、デバイスの実質的に上面全体を覆う連続的な電極である。特に、この例では電極182 は、LED 172 の実質的に上面全体を覆っている。電極182 は、例えば活性積層体150 、トレンチ170 を充填する絶縁材料176 、例えばデバイスの周縁領域に形成された一又は複数のバイア（不図示）を介して制御回路110 に接続されてもよい。
【００４９】
図3A、図3B、図3C及び図3Dは、カラー画像表示デバイスの形成に適合された図1A、図1B、図1C、図1D、図1E、図1F、図1G、図1H及び図1Iの方法の別の代替的な実施形態の工程を示す断面図である。実際、図1A、図1B、図1C、図1D、図1E、図1F、図1G、図1H及び図1Iの例では、LED 172 は全て実質的に同一であり、実質的に同一の波長で発光する。従って、図1Iの工程の終わりに得られたデバイスは単色の表示デバイスである。
【００５０】
図3A、図3B、図3C及び図3Dの方法を、図1A、図1B、図1C、図1D、図1E、図1F、図1G、図1H及び図1Iの方法の終わりに得られたデバイスから開始する。この構造は、図3Aに再度示されている。
【００５１】
図3Aは、支持基板201 、例えばGaAs基板の上面に、多重量子井戸を有する光輝性変換積層体203 を形成する工程を更に概略的に示している。光輝性変換積層体203 は、量子井戸を夫々画定している複数の層を有している。光輝性変換積層体203 は、LED 172 の発光波長で光子を吸収して、別の波長で光子を再放出することができる。例として、光輝性変換積層体203 は、青色の光を赤色の光に、又は赤色の光を緑色の光に変換することができる。光輝性変換積層体203 は、例えば支持基板201 上にエピタキシによって形成されている。
【００５２】
図示された例では、被覆層205 、例えば酸化物層（例えば酸化シリコン）が、変換積層体203 の上面に変換積層体203 の上面と接して成膜されており、被覆層205 は変換積層体203 の実質的に上面全体に亘って延びている。
【００５３】
図3Bは、変換積層体203 を表示デバイスの上面に置く工程を示している。このために、支持基板201 及び変換積層体203 を備えた組立体を裏返し、次に表示デバイス上に置いて、被覆層205 の（図3Aの向きで）上面を表示デバイスの上層180 の上面に接触させる。この工程中、変換積層体203 を表示デバイスに結合する。例として、表示デバイスへの変換積層体203 の結合は、置かれて接した２つの表面の分子結合によって行われてもよい。変形例として、２つの表面の結合は、熱圧着、共晶接合又はあらゆる他の適した結合方法によって行われてもよい。被覆層205 は、２つの構造の結合を有利にし得る。しかしながら、変形例として被覆層205 が省かれてもよく、そのため、変換積層体203 の（図3Aの向きで）上面を表示デバイスの上面に直接置いて接触させる。
【００５４】
図3Cは、図3Bの移送工程後の工程を示しており、この工程中、変換積層体203の支持基板201 を除去する。支持基板201 を、例えば支持基板201 の上面、つまり変換積層体203 と反対の表面から研磨及び／又は化学エッチングにより除去する。この工程の終わりに、変換積層体203 は表示デバイスの実質的に表面全体を連続して覆っている。
【００５５】
図3Dは、図3Cの工程後の工程を示しており、この工程中、表示デバイスの特定の部分に対向する変換積層体203 の部分を、例えばドライエッチングによって除去する。より具体的には、この工程中、変換積層体203 を特定のLED 172 の上方から除去して他のLED 172 の上方を維持してもよい。従って、第１の波長で光を発することができる第１の画素と第２の波長で光を発することができる第２の画素とを備えた表示デバイスが得られる。
【００５６】
変形例として、表示デバイスによって表示され得る色の数を増やすために、図3A、図3B、図3C及び図3Dの工程を複数回、繰り返して、異なる変換特性の多重量子井戸を有する光輝性変換積層体を成膜してもよい。
【００５７】
更に変形例として、図3A、図3B、図3C及び図3Dの方法を、図２の単色の表示デバイスを最初の構造として採用して行ってもよい。
【００５８】
特定の実施形態が述べられている。様々な変更及び調整が当業者に想起される。特に、（記載された例ではＮ型の）窒化ガリウム層153 及び（記載された例ではＰ型の）窒化ガリウム層157 の導電型が反転されてもよい。
【００５９】
更に、LED によって発せられる光の抽出を高め得る構造を表示デバイスの上面側に形成すべく、追加の工程を有してもよい。
【００６０】
更に、窒化ガリウムLED に基づく表示デバイスの実施形態のみが記載されているが、記載された実施形態は、画像を得るために個々にアドレス可能な複数の窒化ガリウムフォトダイオードを備えたセンサの製造に適合されてもよい。
【００６１】
より一般的には、記載された実施形態は、窒化ガリウム以外の半導体材料に基づく半導体ダイオード、例えば他のIII-V半導体材料に基づくダイオード又はシリコン系ダイオードに基づくあらゆる表示デバイス又は光検出センサの製造に適合されてもよい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図１Ｈ】
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【図１Ｉ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【国際調査報告】
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