JP2003168762A - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

電子部品及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストの低減を可能とし、高密度実装を
容易なものとする。 【解決手段】 種結晶基板の上にエピタキシャル成長に
よって形成された半導体結晶層が前記種結晶基板が除去
された状態で絶縁性材料に埋め込まれ、半導体結晶層の
第１の面及びこれとは反対側の第２の面に電極がそれぞ
れ形成されるとともに、これら電極と接続される引き出
し電極が上記絶縁性材料の同一面側に引き出されてい
る。半導体結晶層は、半導体発光素子又は半導体電子素
子として機能する。絶縁性材料は、例えば樹脂である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、種結晶基板上にエ
ピタキシャル成長によって形成された半導体結晶層を機
能素子とする電子部品及びその製造方法に関するもので
ある。さらには、かかる電子部品を用いた画像表示装置
及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】発光素子をマトリクス状に配列して画像
表示装置に組み上げる場合には、従来、液晶表示装置
（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）やプラズマディス
プレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）のよう
に基板上に直接素子を形成するか、あるいは発光ダイオ
ードディスプレイ（ＬＥＤディスプレイ）のように単体
のＬＥＤパッケージを配列することが行われている。例
えば、ＬＣＤ、ＰＤＰの如き画像表示装置においては、
素子分離ができないために、製造プロセスの当初から各
素子はその画像表示装置の画素ピッチだけ間隔を空けて
形成することが通常行われている。
【０００３】一方、ＬＥＤディスプレイの場合には、Ｌ
ＥＤチップをダイシング後に取り出し、個別にワイヤー
ボンドもしくはフリップチップによるバンプ接続により
外部電極に接続し、パッケージ化されることが行われて
いる。この場合、パッケージ化の前もしくは後に画像表
示装置としての画素ピッチに配列されるが、この画素ピ
ッチは素子形成時の素子のピッチとは無関係とされる。
【０００４】発光素子であるＬＥＤ（発光ダイオード）
は高価である為、１枚のウエハから数多くのＬＥＤチッ
プを製造することによりＬＥＤを用いた画像表示装置を
低コストにできる。すなわち、ＬＥＤチップの大きさを
従来約３００μｍ角のものを数十μｍ角のＬＥＤチップ
にして、それを接続して画像表示装置を製造すれば画像
表示装置の価格を下げることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記発光ダ
イオードに限らず、例えばレーザダイオードやトランジ
スタ素子など、個別半導体素子の中には、動作に必要な
能動領域の大きさがμｍのオーダーであるにもかかわら
ず、素子全体の面積は能動領域の数倍以上（例えば０．
２ｍｍ角以上）とする必要があるものが存在する。この
ことは、当該素子の実装密度向上や低コスト化の妨げに
なっている。
【０００６】例えば、高輝度ＬＥＤでは数ｃｄの輝度を
３００μｍ角程度のチップサイズで得ていることを勘案
しこれを比例縮小すると、数ｍｃｄ以下程度の低輝度Ｌ
ＥＤは、１０μｍ角程度の能動領域（活性層面積）でよ
いことになるが、従来の素子構造や実装方法では、素子
全体の大きさを能動領域の大きさに近づけることは難し
い。レーザダイオードでは、能動領域は数μｍ幅、数百
μｍ長さのストライプ状であるが、実装上、２００μｍ
程度以上の幅の素子サイズとしている。
【０００７】また、特に、サファイア基板上に窒素化ガ
リウム系結晶をエピタキシャル成長して作製する発光ダ
イオードやレーザダイオードは、カソード側（ｎ型半導
体層）とアノード側（ｐ型半導体層）が順次積層された
構造となっているが、基板が絶縁体であるが故に成長表
面側に２つの電極を形成する必要があり、ワイヤボンド
のために素子サイズが大きくなり、その割りに能動領域
（活性層）の実面積が小さく、横方向に電流を流すため
に内部抵抗が大きくなり、好ましくない電流集中が起こ
るなど、いくつかの弊害が生じている。
【０００８】一方、砒化ガリウム基板上に成長された燐
化アルミニウムガリウムインジウム系結晶からなる発光
ダイオードでは、電極は素子の両面に形成できるが、活
性層で発した光の一部が基板で吸収されてしまうため
に、本来の内部発光効率よりも大幅に小さい外部発光効
率しか得られないという問題がある。その問題を解決す
るために、光反射のための半導体多層膜（ＤＢＲ）を内
部に形成する、厚い窓層を形成する、あるいは透明基板
に転写するなどの工夫が施されているが、これらはコス
トを増大させる要因となる。
【０００９】本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案
されたものであり、結晶ウエハ１枚からの作製素子数を
従来型のパッケージングを施された素子に比べて多くす
ることができ、製造コストを低減することが可能で、し
かも高密度実装が容易な電子部品及びその製造方法を提
供することを目的とする。また、モノリシックなプロセ
スで作製される多数の素子を集積した装置では実現不可
能な大型装置、高性能装置、異種素子を集積した装置
（例えば画像表示装置）を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る電子部品は、種結晶基板の上にエピ
タキシャル成長によって形成された半導体結晶層が前記
種結晶基板が除去された状態で絶縁性材料に埋め込ま
れ、半導体結晶層の第１の面及びこれとは反対側の第２
の面に電極がそれぞれ形成されるとともに、これら電極
と接続される引き出し電極が上記絶縁性材料の同一面側
に引き出されていることを特徴とするものである。ま
た、本発明に係る電子部品の製造方法は、種結晶基板上
に半導体結晶層をエピタキシャル成長する工程と、半導
体結晶層を絶縁性材料に埋め込んで種結晶基板を除去す
る工程と、上記半導体結晶層の一方の面に接続される電
極を形成する工程と、上記絶縁性材料に埋め込まれた半
導体結晶層を支持基板上に転写する工程と、上記半導体
結晶層の反対側の面に接続される電極を形成する工程
と、これら電極と接続される引き出し電極を上記絶縁性
材料の同一面側に引き出し形成する工程とを有すること
を特徴とするものである。
【００１１】上記構造を有する電子部品においては、実
装や電極取り出しのために必要な領域が最小限とされて
おり、素子全体の大きさが抑えられている。また、例え
ばサファイア基板上に窒素化ガリウム系結晶をエピタキ
シャル成長して作製する発光ダイオードやレーザダイオ
ードなどの場合に、内部抵抗の増大や好ましくない電流
集中などの弊害が解消される。砒化ガリウム基板上に成
長された燐化アルミニウムガリウムインジウム系結晶か
らなる発光ダイオードでは、高発光効率が実現され、コ
ストを増大する要因となる工夫が不要である。
【００１２】一方、本発明の画像表示装置は、基板上に
発光素子を含む電子部品がマトリクス状に配列され、各
電子部品が画素を構成してなる画像表示装置において、
上記電子部品は、種結晶基板の上にエピタキシャル成長
によって形成され発光素子として機能する半導体結晶層
が前記種結晶基板が除去された状態で絶縁性材料に埋め
込まれ、半導体結晶層の第１の面及びこれとは反対側の
第２の面に電極がそれぞれ形成されてなるものであり、
各電子部品が絶縁層で覆われ、当該電子部品に含まれる
半導体結晶層の各電極と接続される引き出し電極が絶縁
層の表面側に引き出されていることを特徴とするもので
ある。また、本発明の画像表示装置の製造方法は、基板
上に発光素子を含む電子部品がマトリクス状に配列さ
れ、各電子部品が画素を構成してなる画像表示装置の製
造方法において、種結晶基板上に発光素子として機能す
る半導体結晶層をエピタキシャル成長する工程と、種結
晶基板上で前記半導体結晶層が配列された状態よりは離
間した状態となるように前記半導体結晶層を第１の一時
保持用部材に転写し該半導体結晶層を絶縁性材料に埋め
込んで保持させる第一転写工程と、上記半導体結晶層の
一方の面に接続される電極を形成する工程と、上記絶縁
性材料に埋め込まれた半導体結晶層を第２の一時保持用
部材上に転写する第二転写工程と、上記半導体結晶層の
反対側の面に接続される電極を形成する工程と、上記半
導体結晶層が埋め込まれた絶縁性材料を切断して電子部
品として分離する工程と、前記第２の一時保持用部材に
保持された前記電子部品をさらに離間して前記第二基板
上に転写する第三転写工程と、各電子部品を覆って絶縁
層を形成する工程と、電子部品に含まれる半導体結晶層
の電極と接続される引き出し電極を絶縁層の表面側に引
き出し形成する工程とを有することを特徴とするもので
ある。
【００１３】上記画像表示装置及びその製造方法におい
ては、離間して再配列された発光素子がマトリクス状に
配置されて画像表示部分が構成される。したがって、密
な状態すなわち集積度を高くして微細加工を施して作成
された発光素子を、効率よく離間して再配置することが
でき、生産性が大幅に改善される。また、電子部品化さ
れた発光素子は、高密度実装が可能であり、配線形成も
容易である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した電子部
品、電子部品の製造方法、さらにはこれを適用した画像
表示装置、画像表示装置の製造方法について、図面を参
照しながら詳細に説明する。
【００１５】図１は、窒化ガリウム系発光ダイオードに
適用した例を示すものである。発光ダイオードは、サフ
ァイア基板上にエピタキシャル成長されたｎ−ＧａＮ窓
層１、ＧａＩｎＮ活性層２、ｐ−ＧａＮクラッド層３か
らなるものであり、これら半導体結晶層が樹脂層４に埋
め込まれている。半導体結晶層の大きさは、例えば一辺
が１００μｍ以下、樹脂層４の大きさは、例えば一辺が
１５０μｍ以上である。上記ＧａＩｎＮ活性層２のう
ち、破線で囲まれる領域が能動領域であり、矢印方向に
光出力が得られる。
【００１６】上記ｎ−ＧａＮ窓層１は、樹脂層４から露
呈して外部に臨んでおり、その外部に臨む面に接してカ
ソードコンタクト電極５が形成されている。また、この
カソードコンタクト電極５と接続するかたちでカソード
取り出し電極６が形成されている。このカソード取り出
し電極６には、樹脂層４を貫通するビア７を介して樹脂
層４の図中上面４ａに引き出される引き出し電極８が接
続形成されている。一方、発光ダイオードとして機能す
る半導体結晶層の反対側の面、すなわちｐ−ＧａＮクラ
ッド層３の表面には、これと接してアノードコンタクト
電極９が形成されており、やはりビア１０を介して樹脂
層４の上面４ａに引き出されるアノード取り出し電極１
１が形成されている。
【００１７】本例では、１００μｍ角以下のサイズの半
導体素子を１５０μｍ角以上のサイズの樹脂に埋め込
み、ウエハ１枚からの素子作製数を従来型素子に比べて
多くするとともに、高発光効率、機械的高密度実装を可
能としている。なお、上記カソード取り出し電極６を透
明電極材料により形成し透明電極とすれば、図２に示す
ように、このカソード取り出し電極６を大きめのパター
ンで形成し、高精度の電極パターンとして形成しなくて
も光取り出しを妨げることはない。
【００１８】また、上記の例においては、図中下方に向
かって、すなわち接続のための電極パッド（引き出し電
極８やアノード取り出し電極１１）が形成される面とは
反対側の面から光出力するような構造とされているが、
これとは逆に、電極パッド形成面側から光出力するよう
な構造とすることも可能である。図３は、このような構
造を採用した例を示すものである。本例において、基本
的な構造は先の図１に示すものと同様であるが、図示の
通り、矢印方向（図中上方向）に光出力する。
【００１９】図４は、発光ダイオード（すなわち半導体
結晶層）の側面を{１−１０１}結晶面（Ｓ面）で構成さ
れるものとした例を示すものである。基本的な構造は図
１に示すものと同じであるが、上記ｎ−ＧａＮ窓層１、
ＧａＩｎＮ活性層２、ｐ−ＧａＮクラッド層３からなる
半導体結晶層の側面が斜面となっている。上記半導体結
晶層の側面を傾斜面（Ｓ面）とすることにより、垂直な
側面の素子では横方向に放出されていた光が内部反射に
よって折り返されて前方に放射され、前方（矢印方向）
への光取り出し効率が高くなる。したがって、結果的
に、一定の電力で動作させた場合、前方から見た輝度が
向上する。
【００２０】図５は、図４に示す構造をさらに発展させ
た例を示すものであり、本例では、発光ダイオード（半
導体結晶層）の側面がＳ面で構成されるものとした。具
体的には、ｎ−ＧａＮ窓層１の表面に成長阻止用マスク
１ａが形成され、これによる結晶成長抑制効果により、
この上に円錐形状、あるいは多角錐形状にｎ−ＧａＮ窓
層１ｂ、ＧａＩｎＮ活性層２、ｐ−ＧａＮクラッド層３
がエピタキシャル成長されている。このような構造を採
用した場合、垂直な側面の素子では横方向に放出されて
いた光が内部反射によって折り返されて前方に放射さ
れ、前方から見た輝度が向上する。それと同時に、Ｓ面
上に形成される活性層は、通常のＣ面（０００１）に比
べると結晶欠陥が少ないため、内部発光効率が高く、総
合的に一層の輝度向上が得られる。
【００２１】図６は、燐化アルミニウムガリウムインジ
ウム系発光ダイオード素子に適用した例を示すものであ
る。基本的な構造は、先の図１に示すものと同様であ
り、素子の構成のみが異なる。具体的には、燐化アルミ
ニウムガリウムインジウム系発光ダイオード素子は、図
６に示すように、砒化ガリウム又は隣化インジウムを種
結晶基板としてエピタキシャル成長により形成されるｎ
−ＡｌＧａＩｎＰ窓層２１、ＡｌＧａＩｎＰ活性層２
２、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３とからなる。上
記燐化アルミニウムガリウムインジウム系発光ダイオー
ド素子は樹脂層２４に埋め込まれており、上記ＡｌＧａ
ＩｎＰ活性層２２のうち、破線で囲まれる領域が能動領
域であり、矢印方向に光出力が得られる。
【００２２】上記ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ窓層２１は、樹脂
層２４から露呈して外部に臨んでおり、その外部に臨む
面に接してカソードコンタクト電極２５が形成されてい
る。また、このカソードコンタクト電極２５と接続する
かたちでカソード取り出し電極２６が形成されている。
このカソード取り出し電極２６には、樹脂層２４を貫通
するビア２７を介して樹脂層２４の図中上面２４ａに引
き出される引き出し電極２８が接続形成されている。一
方、発光ダイオードとして機能する半導体結晶層の反対
側の面、すなわちｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３の
表面には、これと接してアノードコンタクト電極２９が
形成されており、やはりビア３０を介して樹脂層２４の
上面２４ａに引き出されるアノード取り出し電極３１が
形成されている。本例では、１００μｍ角以下のサイズ
の半導体素子を１５０μｍ角以上のサイズの樹脂に埋め
込み、ウエハ１枚からの素子作製数を従来型素子に比べ
て多くするとともに、高発光効率、機械的高密度実装を
可能としている。なお、上記カソード取り出し電極２６
を透明電極材料により形成し透明電極とすれば、図７に
示すように、このカソード取り出し電極２６を大きめの
パターンで形成し、高精度の電極パターンとして形成し
なくても光取り出しを妨げることはない。
【００２３】図８は、窒化ガリウム系レーザダイオード
に適用した例を示すものである。レーザダイオードは、
サファイア基板上にエピタキシャル成長されたｎ−Ｇａ
Ｎ窓層４１、ＧａＩｎＮ活性層４２、ｐ−ＧａＮクラッ
ド層４３からなるものであり、これら半導体結晶層が樹
脂層４４に埋め込まれている。ｐ−ＧａＮクラッド層４
３は、所定の幅（例えば３μｍ幅）の凸条部４３ａを有
しており、これに対応してＧａＩｎＮ活性層４２のうち
破線で囲まれる領域が能動領域として機能し、矢印方向
に光出力が得られる。
【００２４】上記ｎ−ＧａＮ窓層４１は、樹脂層４４か
ら露呈して外部に臨んでおり、その外部に臨む面に接し
てカソードコンタクト電極４５が形成されている。ま
た、このカソードコンタクト電極４５と接続するかたち
でカソード取り出し電極４６が形成されている。このカ
ソード取り出し電極４６には、樹脂層４４を貫通するビ
ア４７を介して樹脂層４４の図中上面４４ａに引き出さ
れる引き出し電極４８が接続形成されている。一方、レ
ーザダイオードとして機能する半導体結晶層の反対側の
面、すなわちｐ−ＧａＮクラッド層４３の凸条部４３ａ
の表面には、これと接してアノードコンタクト電極４９
が形成されており、やはりビア５０を介して樹脂層４４
の上面４４ａに引き出されるアノード取り出し電極５１
が形成されている。
【００２５】上記の例では、能動領域の幅は３μｍ程度
であるため、切り出される半導体結晶層を１０μｍ幅程
度まで細くすることが可能である。また、このパッケー
ジを直接ヒートシンクに設置することで、サファイア基
板を残している場合に比べて熱抵抗を小さくすることが
でき、発熱による性能低下を抑制することができる。さ
らに、サファイア基板から分離後にへき開を行うこと
で、それにより形成される平坦な端面が光共振器構成の
ための高品質な鏡面となり、高歩留まりで性能の良いレ
ーザ素子を得ることが可能である。
【００２６】図９は、燐化アルミニウムガリウムインジ
ウム系レーザダイオード素子に適用した例を示すもので
ある。基本的な構造は、先の図８に示すものと同様であ
り、素子の構成のみが異なる。具体的には、燐化アルミ
ニウムガリウムインジウム系発光ダイオード素子は、図
８に示すように、砒化ガリウム又は隣化インジウムを種
結晶基板としてエピタキシャル成長により形成されるｎ
−ＡｌＧａＩｎＰ窓層６１、ＡｌＧａＩｎＰ活性層６
２、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６３とからなる。上
記燐化アルミニウムガリウムインジウム系レーザダイオ
ード素子は樹脂層６４に埋め込まれており、ｐ−ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層６３は、所定の幅（例えば３μｍ
幅）の凸条部６３ａを有しており、これに対応して上記
ＡｌＧａＩｎＰ活性層６２のうち破線で囲まれる領域が
能動領域として機能し、矢印方向に光出力が得られる。
【００２７】上記ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ窓層６１は、樹脂
層６４から露呈して外部に臨んでおり、その外部に臨む
面に接してカソードコンタクト電極６５が形成されてい
る。また、このカソードコンタクト電極６５と接続する
かたちでカソード取り出し電極６６が形成されている。
このカソード取り出し電極６６には、樹脂層６４を貫通
するビア６７を介して樹脂層６４の図中上面６４ａに引
き出される引き出し電極６８が接続形成されている。一
方、発光ダイオードとして機能する半導体結晶層の反対
側の面、すなわちｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６３の
表面には、これと接してアノードコンタクト電極６９が
形成されており、やはりビア７０を介して樹脂層６４の
上面６４ａに引き出されるアノード取り出し電極７１が
形成されている。
【００２８】上記の例でも、能動領域の幅が３μｍ程度
であるため、切り出される半導体結晶層を１０μｍ幅程
度まで細くすることが可能である。また、このパッケー
ジを直接ヒートシンクに設置することで、サファイア基
板を残している場合に比べて熱抵抗を小さくすることが
でき、発熱による性能低下を抑制することができる。さ
らに、高出力化のために端面近傍に窓構造を形成する場
合、その基板除去後にへき開を行うことで端面の位置を
高精度に制御することができ、高歩留まりで安定な性能
の素子を得ることができる。
【００２９】図１０及び図１１は、電界効果型トランジ
スタ（ＦＥＴ）に応用した例を示すものである。電界効
果型トランジスタは、Ｓｉ，ＧａＡｓなどの半導体結晶
８１にソース電極８２、ドレイン電極８３、ゲート電極
８４などを形成してなるものである。これらが形成され
た半導体結晶８１は、樹脂層８５に埋め込まれており、
その底面８１ａが樹脂層８５から露呈して外部に臨んで
いる。また、上記ソース電極８２、ドレイン電極８３、
ゲート電極８４からは、ビア８６，８７，８８を介して
取り出し電極８９，９０，９１が樹脂層８５の表面（図
中上面）に引き出し形成されている。上記半導体結晶８
１の底面８１ａには、ボディ取り出し電極９２が接続さ
れており、ビア９３を介して他の取り出し電極８９，９
０，９１と同様、樹脂層８５の表面（図中上面）に引き
出し形成される取り出し電極９４が接続されている。
【００３０】例えば液晶表示装置の画素用スイッチング
トランジスタや、動作電流がマイクロアンペア域の微小
発光ダイオードの駆動トランジスタは、能動領域の大き
さが１０μｍ角程度以下でよく、実装や電極取り出しの
ために必要となる領域を最小限にすることで半導体ウエ
ハの使用量を抑えることができる。したがって、実質的
に一つの装置で数１０万個オーダーの素子を用いる画像
表示装置などをハイブリッド方式で実現でき、モノリシ
ック方式では不可能な大面積化が可能となる。また、ア
モルファス半導体や多結晶半導体を利用するモノリシッ
ク方式で可能なサイズ領域でも、単結晶半導体素子をこ
の方法によって実装することで、高性能な装置が得られ
る。
【００３１】なお、上記各電子部品においては、裏面側
の電極を覆って樹脂層を形成し、例えば一時保持用の基
板などからの剥離などを容易なものとし、いわゆるチッ
プ部品化して取り扱いを容易なものとすることもでき
る。図１２は、図１に示す窒化ガリウム系発光ダイオー
ドにおいて、樹脂層４上に形成されるカソード取り出し
電極６を覆ってポリイミドなどからなる樹脂層１０１を
形成し、チップ部品化したものである。かかる構造は、
反転、転写などの工程を経ることによって容易に形成す
ることができ、樹脂層に両面取り出し構造を有する新規
な構造である。
【００３２】次に、二段階拡大転写法による素子の再配
列を応用した画像表示装置を例にして説明する。最初
に、二段階拡大転写法による素子の配列方法及び画像表
示装置の製造方法の基本的な構成について説明する。二
段階拡大転写法による素子の配列方法および画像表示装
置の製造方法は、高集積度をもって第一基板上に作成さ
れた素子を第一基板上で素子が配列された状態よりは離
間した状態となるように一時保持用部材に転写し、次い
で一時保持用部材に保持された前記素子をさらに離間し
て第二基板上に転写する二段階の拡大転写を行う。な
お、本例では転写を２段階としているが、素子を離間し
て配置する拡大度に応じて転写を三段階やそれ以上の多
段階とすることもできる。
【００３３】図１３はそれぞれ二段階拡大転写法の基本
的な工程を示す図である。まず、図１３の（ａ）に示す
第一基板１１０上に、例えば発光素子のような素子１１
２を密に形成する。素子を密に形成することで、各基板
当たりに生成される素子の数を多くすることができ、製
品コストを下げることができる。第一基板１１０は例え
ば半導体ウエハ、ガラス基板、石英ガラス基板、サファ
イア基板、プラスチック基板などの種々素子形成可能な
基板であるが、各素子１１２は第一基板１１０上に直接
形成したものであっても良く、他の基板上で形成された
ものを配列したものであっても良い。
【００３４】次に、図１３の（ｂ）に示すように、第一
基板１１０から各素子１１２が一時保持用部材に転写さ
れ、この一時保持用部材の上に各素子１１２が保持され
る。このとき、同時に素子１１２毎に素子周りの樹脂の
被覆を行う。素子周りの樹脂の被覆は電極パッドを形成
し易くし、転写工程での取り扱いを容易にするなどのた
めに形成される。なお、隣接する素子１１２は例えば複
数の一時保持用部材間での転写などにより選択分離を行
うことにより、最終的には一時保持用部材上で離間さ
れ、図示のようにマトリクス状に配される。すなわち素
子１１２はｘ方向にもそれぞれ素子の間を広げるように
転写されるが、ｘ方向に垂直なｙ方向にもそれぞれ素子
の間を広げるように転写される。このとき離間される距
離は、特に限定されず、一例として後続の工程での樹脂
部形成や電極パッドの形成を考慮した距離とすることが
できる。
【００３５】このような第一転写工程の後、図１３の
（ｃ）に示すように、一時保持用部材１１１上に存在す
る素子１１２は離間されていることから、各素子１１２
毎に電極パッドの形成が行われる。電極パッドの形成
は、後述するように、最終的な配線が続く第二転写工程
の後に行われるため、その際に配線不良が生じないよう
に比較的大き目のサイズに形成されるものである。な
お、図１３の（ｃ）には電極パッドは図示していない。
樹脂１１３で固められた各素子１１２に電極パッドを形
成することで樹脂形成チップ１１４が形成される。素子
１１２は平面上、樹脂形成チップ１１４の略中央に位置
するが、一方の辺や角側に偏った位置に存在するもので
あっても良い。
【００３６】次に、図１３の（ｄ）に示すように、第二
転写工程が行われる。この第二転写工程では一時保持用
部材１１１上でマトリクス状に配される素子１１２が樹
脂形成チップ１１４ごと更に離間するように第二基板１
１５上に転写される。第二転写工程においても、隣接す
る素子１１２は樹脂形成チップ１１４ごと離間され、図
示のようにマトリクス状に配される。すなわち素子１１
２はｘ方向にもそれぞれ素子の間を広げるように転写さ
れるが、ｘ方向に垂直なｙ方向にもそれぞれ素子の間を
広げるように転写される。第二転写工程によって配置さ
れた素子の位置が画像表示装置などの最終製品の画素に
対応する位置であるとすると、当初の素子１１２間のピ
ッチの略整数倍が第二転写工程によって配置された素子
１１２のピッチとなる。ここで第一基板１１０から一時
保持用部材１１１での離間したピッチの拡大率をｎと
し、一時保持用部材１１１から第二基板１１５での離間
したピッチの拡大率をｍとすると、略整数倍の値ＥはＥ
＝ｎ×ｍで表される。
【００３７】第二基板１１５上に樹脂形成チップ１１４
ごと離間された各素子１１２には、配線が施される。こ
の時、先に形成した電極パッド等を利用して接続不良を
極力抑えながらの配線がなされる。この配線は例えば素
子１１２が発光ダイオードなどの発光素子の場合には、
ｐ電極、ｎ電極への配線を含み、液晶制御素子の場合
は、選択信号線、電圧線や、配向電極膜などの配線等を
含む。
【００３８】図１３に示した二段階拡大転写法において
は、第一転写後の離間したスペースを利用して電極パッ
ドの形成などを行うことができ、そして第二転写後に配
線が施されるが、先に形成した電極パッド等を利用して
接続不良を極力抑えながらの配線がなされる。従って、
画像表示装置の歩留まりを向上させることができる。ま
た、本例の二段階拡大転写法においては、素子間の距離
を離間する工程が２工程であり、このような素子間の距
離を離間する複数工程の拡大転写を行うことで、実際は
転写回数が減ることになる。すなわち、例えば、ここで
第一基板１１０、１１０ａから一時保持用部材１１１、
１１１ａでの離間したピッチの拡大率を２（ｎ＝２）と
し、一時保持用部材１１１、１１１ａから第二基板１１
５での離間したピッチの拡大率を２（ｍ＝２）とする
と、仮に一度の転写で拡大した範囲に転写しようとした
ときでは、最終拡大率が２×２の４倍で、その二乗の１
６回の転写すなわち第一基板のアライメントを１６回行
う必要が生ずるが、本例の二段階拡大転写法では、アラ
イメントの回数は第一転写工程での拡大率２の二乗の４
回と第二転写工程での拡大率２の二乗の４回を単純に加
えただけの計８回で済むことになる。即ち、同じ転写倍
率を意図する場合においては、（ｎ＋ｍ）２＝ｎ２＋２
ｎｍ＋ｍ２であることから、必ず２ｎｍ回だけ転写回数
を減らすことができることになる。従って、製造工程も
回数分だけ時間や経費の節約となり、特に拡大率の大き
い場合に有益となる。
【００３９】なお、図１３に示した二段階拡大転写法に
おいては、素子１１２を例えば発光素子としているが、
これに限定されず、他の素子例えば液晶制御素子、光電
変換素子、圧電素子、薄膜トランジスタ素子、薄膜ダイ
オード素子、抵抗素子、スイッチング素子、微小磁気素
子、微小光学素子から選ばれた素子若しくはその部分、
これらの組み合わせなどであっても良い。
【００４０】上記第二転写工程においては、発光素子は
樹脂形成チップとして取り扱われ、一時保持用部材上か
ら第二基板にそれぞれ転写されるが、この樹脂形成チッ
プについて図１４及び図１５を参照して説明する。樹脂
形成チップ１２０は、離間して配置されている素子１２
１の周りを樹脂１２２で固めたものであり、このような
樹脂形成チップ１２０は、一時保持用部材から第二基板
に素子１２１を転写する場合に使用できるものである。
樹脂形成チップ１２０は略平板上でその主たる面が略正
方形状とされる。この樹脂形成チップ１２０の形状は樹
脂１２２を固めて形成された形状であり、具体的には未
硬化の樹脂を各素子１２１を含むように全面に塗布し、
これを硬化した後で縁の部分をダイシング等で切断する
ことで得られる形状である。
【００４１】略平板状の樹脂１２２の表面側と裏面側に
はそれぞれ電極パッド１２３，１２４が形成される。こ
れら電極パッド１２３，１２４の形成は全面に電極パッ
ド１２３，１２４の材料となる金属層や多結晶シリコン
層などの導電層を形成し、フォトリソグラフィー技術に
より所要の電極形状にパターンニングすることで形成さ
れる。これら電極パッド１２３，１２４は発光素子であ
る素子１２１のｐ電極とｎ電極にそれぞれ接続するよう
に形成されており、必要な場合には樹脂１２２にビアホ
ールなどが形成される。
【００４２】ここで電極パッド１２３，１２４は樹脂形
成チップ１２０の表面側と裏面側にそれぞれ形成されて
いるが、一方の面に両方の電極パッドを形成することも
可能であり、例えば薄膜トランジスタの場合ではソー
ス、ゲート、ドレインの３つの電極があるため、電極パ
ッドを３つ或いはそれ以上形成しても良い。電極パッド
１２３，１２４の位置が平板上ずれているのは、最終的
な配線形成時に上側からコンタクトをとっても重ならな
いようにするためである。電極パッド１２３，１２４の
形状も正方形に限定されず他の形状としても良い。
【００４３】このような樹脂形成チップ１２０を構成す
ることで、素子１２１の周りが樹脂１２２で被覆され平
坦化によって精度良く電極パッド１２３，１２４を形成
できるとともに素子１２１に比べて広い領域に電極パッ
ド１２３，１２４を延在でき、次の第二転写工程での転
写を吸着治具で進める場合には取り扱いが容易になる。
後述するように、最終的な配線が続く第二転写工程の後
に行われるため、比較的大き目のサイズの電極パッド１
２３，１２４を利用した配線を行うことで、配線不良が
未然に防止される。
【００４４】次に、図１６に本例の二段階拡大転写法で
使用される素子の一例としての発光素子の構造を示す。
図１６の（ａ）が素子断面図であり、図１６の（ｂ）が
平面図である。この発光素子はＧａＮ系の発光ダイオー
ドであり、たとえばサファイア基板上に結晶成長される
素子である。このようなＧａＮ系の発光ダイオードで
は、基板を透過するレーザ照射によってレーザアブレー
ションが生じ、ＧａＮの窒素が気化する現象にともなっ
てサファイア基板とＧａＮ系の成長層の間の界面で膜剥
がれが生じ、素子分離を容易なものにできる特徴を有し
ている。
【００４５】まず、その構造については、ＧａＮ系半導
体層からなる下地成長層１３１上に選択成長された六角
錐形状のＧａＮ層１３２が形成されている。なお、下地
成長層１３１上には図示しない絶縁膜が存在し、六角錐
形状のＧａＮ層１３２はその絶縁膜を開口した部分にＭ
ＯＣＶＤ法などによって形成される。このＧａＮ層１３
２は、成長時に使用されるサファイア基板の主面をＣ面
とした場合にＳ面（１−１０１面）で覆われたピラミッ
ド型の成長層であり、シリコンをドープさせた領域であ
る。このＧａＮ層１３２の傾斜したＳ面の部分はダブル
へテロ構造のクラッドとして機能する。ＧａＮ層１３２
の傾斜したＳ面を覆うように活性層であるＩｎＧａＮ層
１３３が形成されており、その外側にマグネシウムドー
プのＧａＮ層１３４が形成される。このマグネシウムド
ープのＧａＮ層１３４もクラッドとして機能する。
【００４６】このような発光ダイオードには、ｐ電極１
３５とｎ電極１３６が形成されている。ｐ電極１３５は
マグネシウムドープのＧａＮ層１３４上に形成されるＮ
ｉ／Ｐｔ／ＡｕまたはＮｉ（Ｐｄ）／Ｐｔ／Ａｕなどの
金属材料を蒸着して形成される。ｎ電極１３６は前述の
図示しない絶縁膜を開口した部分でＴｉ／Ａｌ／Ｐｔ／
Ａｕなどの金属材料を蒸着して形成される。なお、下地
成長層１３１の裏面側からｎ電極取り出しを行う場合
は、ｎ電極１３６の形成は下地成長層１３１の表面側に
は不要となる。
【００４７】このような構造のＧａＮ系の発光ダイオー
ドは、青色発光も可能な素子であって、特にレーザアブ
レーションよって比較的簡単にサファイア基板から剥離
することができ、レーザビームを選択的に照射すること
で選択的な剥離が実現される。なお、ＧａＮ系の発光ダ
イオードとしては、平板上や帯状に活性層が形成される
構造であっても良く、上端部にＣ面が形成された角錐構
造のものであっても良い。また、他の窒化物系発光素子
や化合物半導体素子などであっても良い。
【００４８】次に、図１３に示す発光素子の配列方法を
応用した画像表示装置の製造の具体的手法について説明
する。発光素子は図１６に示したＧａＮ系の発光ダイオ
ードを用いている。先ず、図１７に示すように、第一基
板１４１の主面上には複数の発光ダイオード１４２が密
な状態で形成されている。発光ダイオード１４２の大き
さは微小なものとすることができ、例えば一辺約２０μ
ｍ程度とすることができる。第一基板１４１の構成材料
としてはサファイア基板などのように発光ダイオード１
４２に照射するレーザの波長に対して透過率の高い材料
が用いられる。発光ダイオード１４２にはｐ電極などま
では形成されているが最終的な配線は未だなされておら
ず、素子間分離の溝１４２ｇが形成されていて、個々の
発光ダイオード１４２は分離できる状態にある。この溝
１４２ｇの形成は例えば反応性イオンエッチングで行
う。
【００４９】次いで、第一基板１４１上の発光ダイオー
ド１４２を第１の一時保持用部材１４３上に転写する。
ここで第１の一時保持用部材１４３の例としては、ガラ
ス基板、石英ガラス基板、プラスチック基板などを用い
ることができ、本例では石英ガラス基板を用いた。ま
た、第１の一時保持用部材１４３の表面には、離型層と
して機能する剥離層１４４が形成されている。剥離層１
４４には、フッ素コート、シリコーン樹脂、水溶性接着
剤（例えばポリビニルアルコール：ＰＶＡ）、ポリイミ
ドなどを用いることができるが、ここではポリイミドを
用いた。
【００５０】転写に際しては、図１７に示すように、第
一基板１４１上に発光ダイオード１４２を覆うに足る接
着剤（例えば紫外線硬化型の接着剤）１４５を塗布し、
発光ダイオード１４２で支持されるように第１の一時保
持用部材１４３を重ね合わせる。この状態で、図１８に
示すように第１の一時保持用部材１４３の裏面側から接
着剤１４５に紫外線（ＵＶ）を照射し、これを硬化す
る。第１の一時保持用部材１４３は石英ガラス基板であ
り、上記紫外線はこれを透過して接着剤１４５を速やか
に硬化する。
【００５１】このとき、第１の一時保持用部材１４３
は、発光ダイオード１４２によって支持されていること
から、第一基板１４１と第１の一時保持用部材１４３と
の間隔は、発光ダイオード１４２の高さによって決まる
ことになる。図１８に示すように発光ダイオード１４２
で支持されるように第１の一時保持用部材１４３を重ね
合わせた状態で接着剤１４５を硬化すれば、当該接着剤
１４５の厚さｔは、第一基板１４１と第１の一時保持用
部材１４３との間隔によって規制されることになり、発
光ダイオード１４２の高さによって規制される。すなわ
ち、第一基板１４１上の発光ダイオード１４２がスペー
サとしての役割を果たし、一定の厚さの接着剤層が第一
基板１４１と第１の一時保持用部材１４３の間に形成さ
れることになる。このように、上記の方法では、発光ダ
イオード１４２の高さにより接着剤層の厚みが決まるた
め、厳密に圧力を制御しなくとも一定の厚みの接着剤層
を形成することが可能である。
【００５２】接着剤１４５を硬化した後、図１９に示す
ように、発光ダイオード１４２に対しレーザを第一基板
１４１の裏面から照射し、当該発光ダイオード１４２を
第一基板１４１からレーザアブレーションを利用して剥
離する。ＧａＮ系の発光ダイオード１４２はサファイア
との界面で金属のＧａと窒素に分解することから、比較
的簡単に剥離できる。照射するレーザとしてはエキシマ
レーザ、高調波ＹＡＧレーザなどが用いられる。このレ
ーザアブレーションを利用した剥離によって、発光ダイ
オード１４２は第一基板１４１の界面で分離し、一時保
持用部材１４３上に接着剤１４５に埋め込まれた状態で
転写される。
【００５３】図２０は、上記剥離により第一基板１４１
を取り除いた状態を示すものである。このとき、レーザ
にてＧａＮ系発光ダイオードをサファイア基板からなる
第一基板１４１から剥離しており、その剥離面にＧａ１
４６が析出しているため、これをエッチングすることが
必要である。そこで、ＮａＯＨ水溶液もしくは希硝酸な
どによりウエットエッチングを行い、図２１に示すよう
に、Ｇａ１４６を除去する。さらに、酸素プラズマ（Ｏ
２プラズマ）により表面を清浄化し、図２２に示すよう
に、ダイシングにより接着剤１４５をダイシング溝１４
７によって切断し、発光ダイオード１４２毎にダイシン
グした後、発光ダイオード１４２の選択分離を行なう。
ダイシングプロセスは通常のブレードを用いたダイシン
グ、２０μｍ以下の幅の狭い切り込みが必要なときには
上記レーザを用いたレーザによる加工を行う。その切り
込み幅は画像表示装置の画素内の接着剤１４５で覆われ
た発光ダイオード１４２の大きさに依存するが、一例と
して、エキシマレーザにて溝加工を行い、チップの形状
を形成する。
【００５４】発光ダイオード１４２を選択分離するに
は、先ず、図２３に示すように、清浄化した発光ダイオ
ード１４２上にＵＶ接着剤１４８を塗布し、この上に第
２の一時保持用部材１４９を重ねる。この第２の一時保
持用部材１４９も、先の第１の一時保持用部材１４３と
同様、ガラス基板、石英ガラス基板、プラスチック基板
などを用いることができ、本例では石英ガラス基板を用
いた。また、この第２の一時保持用部材１４９の表面に
もポリイミドなどからなる剥離層１５０を形成してお
く。
【００５５】次いで、図２４に示すように、転写対象と
なる発光ダイオード１４２ａに対応した位置にのみ第１
の一時保持用部材１４３の裏面側からレーザを照射し、
レーザアブレーショによりこの発光ダイオード１４２ａ
を第１の一時保持用部材１４３から剥離する。それと同
時に、やはり転写対象となる発光ダイオード１４２ａに
対応した位置に、第２の一時保持用部材１４９の裏面側
から紫外線（ＵＶ）を照射してＵＶ露光を行い、この部
分のＵＶ接着剤１４８を硬化する。その後、第２の一時
保持用部材１４９を第１の一時保持用部材１４３から引
き剥がすと、図２５に示すように、上記転写対象となる
発光ダイオード１４２ａのみが選択的に分離され、第２
の一時保持用部材１４９上に転写される。
【００５６】上記選択分離後、図２６に示すように、転
写された発光ダイオード１４２を覆って樹脂を塗布し、
樹脂層１５１を形成する。さらに、図２７に示すよう
に、酸素プラズマなどにより樹脂層１５１の厚さを削減
し、図２８に示すように、発光ダイオード１４２に対応
した位置にレーザの照射によりビアホール１５２を形成
する。ビアホール１５２の形成には、エキシマレーザ、
高調波ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザなどを用いること
ができる。このとき、ビアホール１５２は例えば約３〜
７μｍの径を開けることになる。
【００５７】次に、上記ビアホール１５２を介して発光
ダイオード１４２のｐ電極と接続されるアノード側電極
パッド１５３を形成する。このアノード側電極パッド１
５３は、例えばＮｉ／Ｐｔ／Ａｕなどで形成する。図２
９は、発光ダイオード１４２を第２の一時保持用部材１
４９に転写して、アノード電極（ｐ電極）側のビアホー
ル１５２を形成した後、アノード側電極パッド１５３を
形成した状態を示している。
【００５８】上記アノード側電極パッド１５３を形成し
た後、反対側の面にカソード側電極を形成するため、第
３の一時保持用部材１５４への転写を行う。第３の一時
保持用部材１５４も、例えば石英ガラスなどからなる。
転写に際しては、図３０に示すように、アノード側電極
パッド１５３を形成した発光ダイオード１４２、さらに
は樹脂層１５１上に接着剤１５５を塗布し、この上に第
３の一時保持用部材１５４を貼り合せる。この状態で第
２の一時保持用部材１４９の裏面側からレーザを照射す
ると、石英ガラスからなる第２の一時保持用部材１４９
と、当該第２の一時保持用部材１４９上に形成されたポ
リイミドからなる剥離層１５０の界面でレーザアブレー
ションによる剥離が起き、剥離層１５０上に形成されて
いる発光ダイオード１４２や樹脂層１５１は、第３の一
時保持用部材１５４上に転写される。図３１は、第２の
一時保持用部材１４９を分離した状態を示すものであ
る。
【００５９】カソード側電極の形成に際しては、上記の
転写工程を経た後、図３２に示すＯ ２プラズマ処理によ
り上記剥離層１５０や余分な樹脂層１５１を除去し、発
光ダイオード１４２のコンタクト半導体層（ｎ電極）を
露出させる。発光ダイオード１４２は一時保持用部材１
５４の接着剤１５５によって保持された状態で、発光ダ
イオード１４２の裏面がｎ電極側（カソード電極側）に
なっていて、図３３に示すように電極パッド１５６を形
成すれば、電極パッド１５６は発光ダイオード１４２の
裏面と電気的に接続される。その後、電極パッド１５６
をパターニングする。このときのカソード側の電極パッ
ドは、例えば約６０μｍ角とすることができる。電極パ
ッド１５６としては透明電極（ＩＴＯ、ＺｎＯ系など）
もしくはＴｉ／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕなどの材料を用いる。
透明電極の場合は発光ダイオード１４２の裏面を大きく
覆っても発光をさえぎることがないので、パターニング
精度が粗く、大きな電極形成ができ、パターニングプロ
セスが容易になる。
【００６０】次に、上記樹脂層１５１や接着剤１５５に
よって固められた発光ダイオード１４２を個別に切り出
し、上記樹脂形成チップの状態にする。切り出しは、例
えばレーザダイシングにより行えばよい。図３４は、レ
ーザダイシングによる切り出し工程を示すものである。
レーザダイシングは、レーザのラインビームを照射する
ことにより行われ、上記樹脂層１５１及び接着剤１５５
を第３の一時保持用部材１５４が露出するまで切断す
る。このレーザダイシングにより各発光ダイオード１４
２は所定の大きさの樹脂形成チップとして切り出され、
後述の実装工程へと移行される。
【００６１】実装工程では、機械的手段（真空吸引によ
る素子吸着）とレーザアブレーションの組み合わせによ
り発光ダイオード１４２（樹脂形成チップ）が第３の一
時保持用部材１５４から剥離される。図３５は、第３の
一時保持用部材１５４上に配列している発光ダイオード
１４２を吸着装置１５７でピックアップするところを示
した図である。このときの吸着孔１５８は画像表示装置
の画素ピッチにマトリクス状に開口していて、発光ダイ
オード１４２を多数個、一括で吸着できるようになって
いる。このときの開口径は、例えば直径約１００μｍで
６００μｍピッチのマトリクス状に開口されて、一括で
約３００個を吸着できる。このときの吸着孔１５８の部
材は例えば、Ｎｉ電鋳により作製したもの、もしくはス
テンレス（ＳＵＳ）などの金属板をエッチングで穴加工
したものが使用され、吸着孔１５８の奥には吸着チャン
バ１５９が形成されており、この吸着チャンバ１５９を
負圧に制御することで発光ダイオード１４２の吸着が可
能になる。発光ダイオード１４２はこの段階で樹脂層１
５１で覆われており、その上面は略平坦化されている。
このために吸着装置１５７による選択的な吸着を容易に
進めることができる。
【００６２】上記発光ダイオード１４２の剥離に際して
は、上記吸着装置１５７による素子吸着と、レーザアブ
レーションによる樹脂形成チップの剥離を組み合わせ、
剥離が円滑に進むようにしている。レーザアブレーショ
ンは、第３の一時保持用部材１５４の裏面側からレーザ
を照射することにより行う。このレーザアブレーション
によって、第３の一時保持用部材１５４と接着剤１５５
の界面で剥離が生ずる。
【００６３】図３６は発光ダイオード１４２を第二基板
１６１に転写するところを示した図である。第二基板１
６１は、配線層１６２を有する配線基板であり、発光ダ
イオード１４２を装着する際に第二基板１６１にあらか
じめ接着剤層１６３が塗布されており、その発光ダイオ
ード１４２下面の接着剤層１６３を硬化させ、発光ダイ
オード１４２を第二基板１６１に固着して配列させるこ
とができる。この装着時には、吸着装置１５７の吸着チ
ャンバ１５９が圧力の高い状態となり、吸着装置１５７
と発光ダイオード１４２との吸着による結合状態は解放
される。接着剤層１６３はＵＶ硬化型接着剤、熱硬化性
接着剤、熱可塑性接着剤などによって構成することがで
きる。第二基板１６１上で発光ダイオード１４２が配置
される位置は、一時保持用部材１５４上での配列よりも
離間したものとなる。接着剤層１６３の樹脂を硬化させ
るエネルギーは第二基板１６１の裏面から供給される。
ＵＶ硬化型接着剤の場合はＵＶ照射装置にて、熱硬化性
接着剤の場合は赤外線加熱などによって発光ダイオード
１４２の下面のみ硬化させ、熱可塑性接着剤場合は、赤
外線やレーザの照射によって接着剤を溶融させ接着を行
う。
【００６４】図３７は、他の色の発光ダイオード１６４
を第二基板１６１に配列させるプロセスを示す図であ
る。図３５で用いた吸着装置１５７をそのまま使用し
て、第二基板１６１にマウントする位置をその色の位置
にずらすだけでマウントすると、画素としてのピッチは
一定のまま複数色からなる画素を形成できる。ここで、
発光ダイオード１４２と発光ダイオード１６４は必ずし
も同じ形状でなくとも良い。図３７では、赤色の発光ダ
イオード１６４が六角錐のＧａＮ層を有しない構造とさ
れ、他の発光ダイオード１４２とその形状が異なってい
るが、この段階では各発光ダイオード１４２、１６４は
既に樹脂形成チップとして樹脂層１５１、接着剤１５５
で覆われており、素子構造の違いにもかかわらず同一の
取り扱いが実現される。
【００６５】次いで、図３８に示すように、これら発光
ダイオード１４２，１６４を含む樹脂形成チップを覆っ
て絶縁層１６５を形成する。絶縁層１６５としては、透
明エポキシ接着剤、ＵＶ硬化型接着剤、ポリイミドなど
を用いることができる。上記絶縁層１６５を形成した
後、配線形成工程を行なう。図３９は配線形成工程を示
す図である。絶縁層１６５に開口部１６６、１６７、１
６８、１６９、１７０、１７１を形成し、発光ダイオー
ド１４２、１６４のアノード、カソードの電極パッドと
第二基板１６１の配線層１６２を接続する配線１７２、
１７３、１７４を形成した図である。このときに形成す
る開口部すなわちビアホールは発光ダイオード１４２、
１６４の電極パッドの面積を大きくしているので大きく
することができ、ビアホールの位置精度も各発光ダイオ
ードに直接形成するビアホールに比べて粗い精度で形成
できる。例えば、このときのビアホールは、約６０μｍ
角の電極パッドに対し、直径約２０μｍのものを形成で
きる。また、ビアホールの深さは配線基板と接続するも
の、アノード電極と接続するもの、カソード電極と接続
するものの３種類の深さがあるのでレーザのパルス数で
制御し、最適な深さを開口する。
【００６６】その後、図４０に示すように、保護層１７
５を形成し、ブラックマスク１７６を形成して画像表示
装置のパネルは完成する。このときの保護層１７５は図
３７の絶縁層１６５と同様である。透明エポキシ接着剤
などの材料が使用できる。この保護層１７５は加熱硬化
し配線を完全に覆う。この後、パネル端部の配線からド
ライバーＩＣを接続して駆動パネルを製作することにな
る。
【００６７】上述のような発光素子の配列方法において
は、一時保持用部材１４９、１５４に発光ダイオード１
４２を保持させた時点で既に、素子間の距離が大きくさ
れ、その広がった間隔を利用して比較的サイズの電極パ
ッド１５３、１５６などを設けることが可能となる。そ
れら比較的サイズの大きな電極パッド１５３、１５６を
利用した配線が行われるために、素子サイズに比較して
最終的な装置のサイズが著しく大きな場合であっても容
易に配線を形成できる。また、本例の発光素子の配列方
法では、発光ダイオード１４２の周囲が硬化した樹脂層
１５１で被覆され平坦化によって精度良く電極パッド１
５３，１５６を形成できるとともに素子に比べて広い領
域に電極パッド１５３，１５６を延在でき、次の第二転
写工程での転写を吸着治具で進める場合には取り扱いが
容易になる。
【００６８】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、結晶ウエハ１枚からの作製素子数を従来型
のパッケージングを施された素子に比べて多くすること
ができ、製造コストを低減することが可能で、しかも高
密度実装が容易な電子部品を提供することが可能であ
る。また、モノリシックなプロセスで作製される多数の
素子を集積した装置では実現不可能な大型装置、高性能
装置、異種素子を集積した装置（例えば画像表示装置）
を提供することが可能である。一方、本発明の画像表示
装置やその製造方法においては、上記の利点をそのまま
に、密な状態すなわち集積度を高くして微細加工を施し
て作成された発光素子を、効率よく離間して再配置する
ことができ、したがって精度の高い画像表示装置を生産
性良く製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】窒化ガリウム系発光ダイオードに適用した一例
を示す概略断面図である。
【図２】カソード取り出し電極を透明電極とした例を示
す概略断面図である。
【図３】電極パッド側から光出力するようにした例を示
す概略断面図である。
【図４】発光ダイオードの側面を{１−１０１}結晶面
（Ｓ面）で構成されるものとした例を示す概略断面図で
ある。
【図５】発光ダイオードの側面がＳ面で構成されるもの
とした他の例を示す概略斜視図である。
【図６】燐化アルミニウムガリウムインジウム系発光ダ
イオード素子に適用した例を示す概略断面図である。
【図７】カソード取り出し電極を透明電極とした例を示
す概略断面図である。
【図８】窒化ガリウム系レーザダイオードに適用した例
を示す概略斜視図である。
【図９】燐化アルミニウムガリウムインジウム系レーザ
ダイオード素子に適用した例を示す概略斜視図である。
【図１０】電界効果型トランジスタに適用した例を示す
概略断面図である。
【図１１】電界効果型トランジスタに適用した例を示す
概略平面図である。
【図１２】裏面側の電極を覆って樹脂層を形成した例を
示す概略断面図である。
【図１３】素子の配列方法を示す模式図である。
【図１４】樹脂形成チップの概略斜視図である。
【図１５】樹脂形成チップの概略平面図である。
【図１６】発光素子の一例を示す図であって、（ａ）は
断面図、（ｂ）は平面図である。
【図１７】第１の一時保持用部材の接合工程を示す概略
断面図である。
【図１８】ＵＶ接着剤硬化工程を示す概略断面図であ
る。
【図１９】レーザアブレーション工程を示す概略断面図
である。
【図２０】第一基板の分離工程を示す概略断面図であ
る。
【図２１】Ｇａ除去工程を示す概略断面図である。
【図２２】素子分離溝形成工程を示す概略断面図であ
る。
【図２３】第２の一時保持用部材の接合工程を示す概略
断面図である。
【図２４】選択的なレーザアブレーション及びＵＶ露光
工程を示す概略断面図である。
【図２５】発光ダイオードの選択分離工程を示す概略断
面図である。
【図２６】樹脂による埋め込み工程を示す概略断面図で
ある。
【図２７】樹脂層厚削減工程を示す概略断面図である。
【図２８】ビア形成工程を示す概略断面図である。
【図２９】アノード側電極パッド形成工程を示す概略断
面図である。
【図３０】レーザアブレーション工程を示す概略断面図
である。
【図３１】第２の一時保持用部材の分離工程を示す概略
断面図である。
【図３２】コンタクト半導体層露出工程を示す概略断面
図である。
【図３３】カソード側電極パッド形成工程を示す概略断
面図である。
【図３４】レーザダイシング工程を示す概略断面図であ
る。
【図３５】吸着装置による選択的ピックアップ工程を示
す概略断面図である。
【図３６】第二基板への転写工程を示す概略断面図であ
る。
【図３７】他の発光ダイオードの転写工程を示す概略断
面図である。
【図３８】絶縁層形成工程を示す概略断面図である。
【図３９】配線形成工程を示す概略断面図である。
【図４０】保護層及びブラックマスク形成工程を示す概
略断面図である。
【符号の説明】
４，２４，４４，６４ 樹脂層 ５，２５，４５，６５ カソードコンタクト電極 ６，２６，４６，６６ カソード取り出し電極 ８，２８，４８，６８ 引き出し電極 ９，２９，４９，６９ アノードコンタクト電極 １１，３１，５１，７１ アノード取り出し電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｆターム(参考） 5C094 AA05 AA15 BA26 CA19 EB01 5F041 AA31 AA37 CA04 CA33 CA34 CA46 DA13 DA43 DB09 FF06 5F045 AA04 AB14 AB17 AF04 AF13 CA11 5F102 FA10 GB01 GC01 GD01 GJ03 GJ05

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 種結晶基板の上にエピタキシャル成長に
    よって形成された半導体結晶層が前記種結晶基板が除去
    された状態で絶縁性材料に埋め込まれ、半導体結晶層の
    第１の面及びこれとは反対側の第２の面に電極がそれぞ
    れ形成されるとともに、これら電極と接続される引き出
    し電極が上記絶縁性材料の同一面側に引き出し形成され
    ていることを特徴とする電子部品。
  2. 【請求項２】 上記半導体結晶層は、半導体発光素子又
    は半導体電子素子として機能することを特徴とする請求
    項１記載の電子部品。
  3. 【請求項３】 上記半導体発光素子又は半導体電子素子
    が、発光ダイオード、レーザダイオード、フォトダイオ
    ード、トランジスタ、及びこれらを集積した素子から選
    ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項２
    記載の電子部品。
  4. 【請求項４】 上記絶縁性材料が樹脂であることを特徴
    とする請求項１記載の電子部品。
  5. 【請求項５】 上記半導体結晶層の第１の面又は第２の
    面が上記絶縁性材料から露呈していることを特徴とする
    請求項１記載の電子部品。
  6. 【請求項６】 上記半導体結晶層の第１の面及び第２の
    面に形成された電極は、同一平面内において互いに異な
    る位置に形成されていることを特徴とする請求項１記載
    の電子部品。
  7. 【請求項７】 上記種結晶基板がサファイア基板であ
    り、上記半導体結晶層がIII族窒化物結晶であることを
    特徴とする請求項１記載の電子部品。
  8. 【請求項８】 上記半導体結晶層は、エピタキシャル成
    長過程で形成された{１−１０１}結晶面を有することを
    特徴とする請求項７記載の電子部品。
  9. 【請求項９】 上記種結晶基板が砒化ガリウム又は隣化
    インジウムであり、上記半導体結晶層が燐化アルミニウ
    ムガリウムインジウム又は砒化アルミニウムガリウムイ
    ンジウムであることを特徴とする請求項１記載の電子部
    品。
  10. 【請求項１０】 上記種結晶基板がシリコンであり、上
    記半導体結晶層が酸化シリコン層を介して形成されたシ
    リコン結晶であることを特徴とする請求項１記載の電子
    部品。
  11. 【請求項１１】 種結晶基板上に半導体結晶層をエピタ
    キシャル成長する工程と、半導体結晶層を絶縁性材料に
    埋め込んで種結晶基板を除去する工程と、上記半導体結
    晶層の一方の面に接続される電極を形成する工程と、上
    記絶縁性材料に埋め込まれた半導体結晶層を支持基板上
    に転写する工程と、上記半導体結晶層の反対側の面に接
    続される電極を形成する工程と、これら電極と接続され
    る引き出し電極を上記絶縁性材料の同一面側に引き出し
    形成する工程とを有することを特徴とする電子部品の製
    造方法。
  12. 【請求項１２】 上記種結晶基板にサファイア基板を用
    い、上記半導体結晶層としてIII族窒化物結晶を用い、
    上記種結晶基板の除去にレーザ光照射を用いることを特
    徴とする請求項１１記載の電子部品の製造方法。
  13. 【請求項１３】 上記種結晶基板に砒化ガリウム又は隣
    化インジウムを用い、上記半導体結晶層として燐化アル
    ミニウムガリウムインジウム又は砒化アルミニウムガリ
    ウムインジウムを用い、上記種結晶基板の除去に湿式選
    択エッチングを用いることを特徴とする請求項１１記載
    の電子部品の製造方法。
  14. 【請求項１４】 上記種結晶基板にシリコンを用い、上
    記半導体結晶層として酸化シリコン層を介して形成され
    たシリコン結晶を用い、上記種結晶基板の除去に湿式選
    択エッチングを用いることを特徴とする請求項１１記載
    の電子部品の製造方法。
  15. 【請求項１５】 基板上に発光素子を含む電子部品がマ
    トリクス状に配列され、各電子部品が画素を構成してな
    る画像表示装置において、 上記電子部品は、種結晶基板の上にエピタキシャル成長
    によって形成され発光素子として機能する半導体結晶層
    が前記種結晶基板が除去された状態で絶縁性材料に埋め
    込まれ、半導体結晶層の第１の面及びこれとは反対側の
    第２の面に電極がそれぞれ形成されてなるものであり、 各電子部品が絶縁層で覆われ、当該電子部品に含まれる
    半導体結晶層の各電極と接続される引き出し電極が絶縁
    層の表面側に引き出されていることを特徴とする画像表
    示装置。
  16. 【請求項１６】 基板上に発光素子を含む電子部品がマ
    トリクス状に配列され、各電子部品が画素を構成してな
    る画像表示装置の製造方法において、 種結晶基板上に発光素子として機能する半導体結晶層を
    エピタキシャル成長する工程と、種結晶基板上で前記半
    導体結晶層が配列された状態よりは離間した状態となる
    ように前記半導体結晶層を第１の一時保持用部材に転写
    し該半導体結晶層を絶縁性材料に埋め込んで保持させる
    第一転写工程と、上記半導体結晶層の一方の面に接続さ
    れる電極を形成する工程と、上記絶縁性材料に埋め込ま
    れた半導体結晶層を第２の一時保持用部材上に転写する
    第二転写工程と、上記半導体結晶層の反対側の面に接続
    される電極を形成する工程と、上記半導体結晶層が埋め
    込まれた絶縁性材料を切断して電子部品として分離する
    工程と、前記第２の一時保持用部材に保持された前記電
    子部品をさらに離間して前記第二基板上に転写する第三
    転写工程と、各電子部品を覆って絶縁層を形成する工程
    と、電子部品に含まれる半導体結晶層の電極と接続され
    る引き出し電極を絶縁層の表面側に引き出し形成する工
    程とを有することを特徴とする画像表示装置の製造方
    法。
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