TW202129948A - 光電裝置製造方法 - Google Patents

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拉曼 班納西薩
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原子能和可替代能源委員會
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Abstract

本發明關於一種製造電子裝置的方法，包括以下連續步驟：a）在第一基板的表面上生長包括至少一個半導體層的堆疊；b）在堆疊的與第一基板相反的表面上接合第二基板，並接著移除第一基板；c）將第三基板接合到堆疊的與第二基板相反的表面上，並接著移除第二基板；d）將包括第三基板和堆疊的組件切割成複數個第一晶片，每個第一晶片包括堆疊的一部分；及e）藉由每個第一晶片的與第三基板相反的表面，將其接合到第四半導體基板的表面，在第四半導體基板的內側和頂部上已經預先形成了複數個積體控制電路。

Description

光電裝置製造方法
此份申請案主張法國專利申請案第FR19/09238號的優先權，其內容在法律允許的最大範圍內藉由引用其全文的方式併入於此。
本揭露書大體上關於光電裝置領域。更特別地，關於一種製造光電裝置的方法，每個光電裝置包含複數個半導體二極體（例如氮化鎵二極體）及用於控制二極體的電子電路。
已經提供了包含氮化鎵（GaN）發光二極體（LED）的陣列和能夠單獨控制LED以顯示圖像的電子控制電路的發光顯示裝置。
為了形成此類裝置，可提供以分別製造控制電路和LED陣列，並接著混合它們，亦即，在將它們彼此連接的同時堆疊它們。
此種製造方法的缺點是需要在兩個元件的組裝的步驟期間精確地對準控制電路和LED陣列，使得每個LED有效地位於控制電路中與其相對應的金屬墊上。當在像素之間的間距減小時，此種對準特別難以實現，並且成為像素的解析度及/或整合密度增加的障礙。
為了克服此類缺點，特別是在申請人先前提交的國際專利申請案第WO2017194845（DD16946/B15015）號和第WO2019092357（DD17951/B16061）號以及申請人於2018年9月13日提交的法國專利申請案第18/68201號（DD18759/B17108）中提供了： 首先，以積體電路的形式形成控制電路，控制電路在表面上包含旨在與LED連接的複數個金屬墊，以便能夠分別控制流過每個LED的電流；
接著將有源LED堆疊轉移到包含金屬墊的控制電路的表面上，有源LED堆疊在控制電路的整個表面上連續延伸，以將堆疊的半導體層連接到控制電路的金屬墊上；並接著
構造有源LED堆疊，以將裝置的不同LED彼此劃界和隔離。
此種製造方法的優點在於，在將有源LED堆疊轉移到控制電路上的步驟期間，尚未定義裝置在有源堆疊中的不同LED的位置。因此，在轉移期間沒有強烈的對準準確度約束。接著，可藉由基板結構化及在基板上沉積絕緣層和導電層的方法來執行有源堆疊中不同LED的劃界，此提供的對準準確度遠大於在將基板轉移到另一個上時可獲得的準確度。
然而，期望至少部分地改進上述國際專利申請案第WO2017194845號和第WO20190923575號及法國專利申請案第18/68201號中描述的方法的某些態樣。
為此，實施例提供一種製造電子裝置的方法，包含以下連續步驟： a）在第一基板的表面上生長包含至少一個半導體層的堆疊； b）在堆疊的與第一基板相反的表面上接合第二基板，並接著移除第一基板； c）將第三基板接合到堆疊的與第二基板相反的表面上，並接著移除第二基板； d）將包含第三基板和堆疊的組件切割成複數個第一晶片，每個第一晶片包含堆疊的一部分；及 e）藉由每個第一晶片的與第三基板相反的表面，將每個第一晶片接合到第四半導體基板的表面，在第四半導體基板的內側和頂部上已經預先形成了複數個積體控制電路。
根據一實施例，每個控制電路包含複數個金屬連接墊，並且在步驟e）處，第一晶片分別與控制電路相對佈置，使得在每個第一晶片中，堆疊的至少一個半導體層電連接到相應控制電路的金屬墊。
根據一實施例，方法在步驟e）之後進一步包含以下的步驟： f）將包含第四半導體基板和第一晶片的組件切割成複數個電子裝置，每個電子裝置包含積體控制電路之一和堆疊的相應部分。
根據一實施例，方法在步驟e）之後和步驟f）之前進一步包含以下步驟：移除每個第一晶片中的第三基板。
根據一實施例，方法在步驟e）之後和步驟f）之前進一步包含以下步驟：在堆疊的每個部分中形成劃界複數個獨立可控部件的溝槽。
根據一實施例，在步驟b）處，藉由將先前沉積在堆疊的與第一基板相反的表面上的第一金屬層與預先沉積在第二基板上的第二金屬層直接接合來將第二基板接合到堆疊的與第一基板相反的表面。
根據一實施例，第一和第二金屬層由鈦製成。
根據一實施例，在步驟b）處，藉由將先前沉積在堆疊的與第一基板相反的表面上的第一介電層直接接合到預先沉積在第二基板上的第二介電層來將第二基板接合到堆疊的與第一基板相反的表面。
根據一實施例，第一介電層和第二介電層由氧化矽製成。
根據一個實施例，在步驟c）處，藉由由聚合物材料製成的接合層將第三基板接合到堆疊的與第二基板相反的表面。
根據一實施例，在步驟c）處，藉由直接的氧化物對氧化物接合將第三基板接合到堆疊的與第二基板相反的表面。
根據請求項1至11任一項所述的方法，在步驟b）之後和步驟c）之前進一步包含以下步驟：從至少一個半導體層的與第二基板相反的表面減薄至少一個半導體層。
根據一實施例，方法在步驟b）之後和步驟c）之前進一步包含以下步驟：在至少一個半導體層的與第二基板相反的表面的一側上形成奈米結構。
根據一實施例，第一基板由藍寶石製成。
根據一實施例，至少一個半導體層包含氮化鎵。
根據一實施例，堆疊是二極體堆疊，二極體堆疊從第一基板的表面開始按以下順序包含相反導電類型的第一和第二半導體層。
在各個附圖中，相似的特徵已經由相似的元件符號表示。特別地，在各個實施例之間共有的結構及/或功能特徵可具有相同的元件符號並且可設置相同的結構、尺寸和材料性質。
為了清楚起見，僅詳細顯示和描述了對理解於此所述的實施例有用的步驟和元件。特別地，沒有詳細描述積體半導體二極體控制電路的形成，所描述的實施例與製造此種控制電路的常規結構和方法相容。此外，沒有詳細描述有源半導體二極體堆疊的不同層的組成和佈局，所描述的實施例與常規的半導體二極體，特別是氮化鎵二極體的有源堆疊相容。
除非另有說明，否則當提及連接在一起的兩個元件時，此表示沒有導體以外的任何中間元件的直接連接，且當提及耦合在一起的兩個元件時，此表示該兩個元件可被連接或者它們可經由一個或多個其他元素耦合。
在以下描述中，當提及限定絕對位置的術語（諸如術語「前」、「後」、「頂部」、「底部」、「左」、「右」等）或相對位置（諸如術語「上方」、「下方」、「上」、「下」等），或限定方向的術語（諸如術語「水平」、「垂直」等）時，除非另有說明，否則為參照圖式的取向，應當理解，實際上，所描述的裝置可不同地取向。
除非另有說明，否則表述「大約（around）」、「大約（approximately）」、「基本上」和「按順序」表示在10％以內，且優選在5％以內。
第1圖至第7圖是顯示製造顯示裝置的方法的實施例的連續步驟的橫截面圖，每個顯示裝置包含LED陣列和電子控制電路，電子控制電路能夠獨立地控制LED以顯示圖像。
第1圖包含圖式（A），顯示了在生長基板121的表面（在第1圖的取向上的上表面）上形成有源LED堆疊120的步驟結束時獲得的結構。有源LED堆疊120例如是氮化鎵LED堆疊。有源LED堆疊120藉由磊晶生長在基板121的上表面上而沉積。較佳地，基板121是藍寶石基板。藍寶石確實具有允許生長高品質氮化鎵LED堆疊的優勢。在所示的實例中，堆疊120從基板121的上表面開始按以下順序包含N型摻雜的氮化鎵層123、發射層125和P型摻雜的氮化鎵層127。發射層125是例如由一個或多個發射層的堆疊形成，每個發射層形成一個量子阱，例如含有GaN、InN、InGaN、AlGaN、AlN、AlInGaN、GaP、AlGaP、AlInGaP或一種或複數種該等材料的的結合。作為變化，發射層125可為固有的（intrinsic），亦即非有意摻雜的氮化鎵層，例如具有在從1015 至1018 個原子/cm3 的範圍中，例如在約1017 個原子/cm3 的殘餘施主（donor）濃度。在該實例中，發射層125的下表面與層123的上表面接觸，且發射層125的上表面與層127的下表面接觸。實際上，一個或複數個緩衝層的堆疊（未顯示，例如，未摻雜的氮化鎵「U-GaN」層）可形成在基板121和氮化鎵層123之間的界面。作為實例，層123的厚度在從0.2至2μm的範圍中，例如約1μm。作為實例，層125的厚度在從30至300nm的範圍中，例如，約100nm。作為實例，層127的厚度在5至300nm的範圍中，例如，約100nm。堆疊120例如連續地並且以均勻的厚度在基板121的整個上表面上延伸。
第1圖的圖式（A）的結構在有源二極體堆疊120的上表面上進一步包含金屬層129。在所示的實例中，金屬層129沉積在氮化鎵層127的上表面上的頂部上並與氮化鎵層127的上表面接觸。金屬層129例如基本上塗佈有源堆疊120的整個上表面。金屬層129例如藉由真空沉積方法沉積，例如藉由物理氣相沉積（PVD）、藉由真空濺射、藉由化學氣相沉積（CVD）或真空蒸發沉積（EVAP）。金屬層129特別地具有與LED堆疊的半導體層127電接觸的功能。金屬層129可進一步具有光學反射器（鏡）的功能，金屬元素擴散的阻障的功能及/或用於藉由直接的金屬對金屬的接合而將有源堆疊120接合到另一基板的元素的功能。
作為實例，金屬層129由複數個不同的金屬層（圖式中未詳細顯示）的堆疊形成，從半導體層127的上表面開始按以下順序包含： -第一金屬層，例如由鎳、銦、鈦或銦錫氧化物（ITO）製成，與半導體層127的上表面接觸並且允許與半導體層127電接觸； -第二金屬層，例如由鋁、銀或鉑製成，與第一金屬層的上表面接觸，具有光學反射器功能； -第三金屬層，例如由氮化鈦或氮化鉭製成，與第二金屬層的上表面接觸，從而形成對金屬元素的擴散的阻障；及 -第四金屬層，例如由鈦製成，與第三金屬層的上表面接觸，旨在確保藉由直接的金屬對金屬的接合將堆疊120隨後接合到轉移基板上。
作為實例，層129的第一、第二、第三和第四金屬層分別具有約5nm、100nm、25nm和500nm的厚度。
第1圖進一步包含圖式（B），顯示了在第一臨時轉移基板141的表面（在第1圖的取向上的上表面）上形成金屬接合層140的步驟結束時獲得的結構。基板141例如由矽製成。金屬接合層140較佳地由與金屬層129的上部相同的材料製成，例如，由鈦製成。金屬層140例如藉由真空沉積方法，例如藉由PVD，藉由真空濺射或藉由CVD來沉積。金屬接合層140的厚度例如為約10nm。層140例如連續地在基板141的整個上表面上延伸。
在所示的實例中，在沉積金屬接合層140之前，在臨時轉移基板141的上表面上沉積蝕刻停止層143。層143例如由氮化鋁（AlN）製成。層143較佳連續地在基板141的整個上表面上延伸。層143的厚度例如為約10nm。例如，層143藉由其下表面與基板141的上表面接觸，並藉由其上表面與金屬接合層140接觸。
第2圖顯示了在臨時轉移基板141的上表面上轉移和接合有源LED堆疊120的步驟結束時獲得的結構。為此，可將包含生長基板121、有源LED堆疊120及金屬層129的組件翻轉並轉移到臨時基板141上，以使金屬層129的上表面（在第1圖的圖式（A）的取向上）與金屬層140的上表面接觸。在該實例中，藉由將金屬層129的下表面（在第2圖的取向上）直接接合到金屬層140的上表面而獲得了有源堆疊120到臨時轉移基板141的接合。在此的直接接合是指接合在兩個組裝表面之間不添加任何的中間材料，例如分子接合、熱壓接合或共晶接合。作為實例，在室溫下執行接合，並接著在約200℃的溫度下進行退火。在接合之前，可提供準備要組裝的金屬層129和140的外表面的製備步驟，例如藉由化學機械拋光，以獲得要組裝的金屬層129和140的相對低的表面粗糙度，例如，小於0.5nm RMS。
一旦有源LED堆疊120已經接合到臨時轉移基板141的上表面，就移除生長基板121以曝露出半導體層123的上表面（在第2圖的取向上）。基板121例如藉由雷射束從有源堆疊120分離（雷射剝離方法），雷射束從與有源堆疊120相反的基板121的表面穿過基板121投射。可在移除基板121之後實施（例如）藉由氯化氫溶液的化學清潔半導體層123（或未摻雜的氮化鎵緩衝層）的上表面的步驟。
第3圖顯示了在隨後的從與臨時基板141相反的半導體層123的表面（亦即第3圖的定向上的其上表面）減薄並接著奈米結構化半導體層123（及/或未摻雜的氮化鎵緩衝層）的步驟的結束時獲得的結構。
首先，可例如藉由電漿蝕刻，例如藉由ICP型（「感應耦合電漿」）蝕刻或藉由離子束蝕刻IBE從層123的上表面使層123減薄。在該步驟期間，層123（及/或未摻雜的氮化鎵緩衝層）在其整個表面上均勻地減薄。
接著，可實施構造層123的上表面的步驟。在該步驟期間，例如藉由光刻在層123中形成奈米結構145。奈米結構145的形成例如包含在層123的上表面上形成樹脂遮罩（第3圖中未顯示）的步驟，隨後是經由遮罩的開口來蝕刻層123的一部分厚度的步驟。奈米範圍尺寸的遮罩的開口例如藉由電子束蝕刻或藉由奈米壓印方法形成。經由遮罩的開口對層123的蝕刻以形成奈米結構145是例如電漿蝕刻。
奈米結構145有利地能夠改善最終裝置中LED發射的光的引出（extraction）。作為實例，結構在俯視圖中具有正方形、三角形、圓形或六邊形形狀。奈米結構例如具有在從100至800nm的範圍中的寬度和在從100至400nm的範圍中的高度。
第4圖顯示了在後續步驟中將有源LED堆疊120轉移和接合到第二臨時轉移基板151的上表面結束時所獲得的結構。在此步驟期間，可翻轉（相對於第3圖的取向）包含第一臨時基板141、層129、140和143及有源LED堆疊120的組件，以將與基板141相反的LED堆疊120的表面接合到基板151的上表面。與基板141相反的半導體層123的表面（亦即，在第4圖的取向上的半導體層123的下表面）可藉由由聚合物材料製成的接合層153接合到基板151的上表面。例如，在兩個組裝的元件之間施加壓力，在約200℃的溫度下進行接合。
一旦有源LED堆疊120已接合到基板的上表面，則移除第一臨時轉移基板141和蝕刻停止層143以曝露金屬層140的上表面。例如，藉由研磨並接著藉由化學或乾式蝕刻來移除基板141。可藉由化學或乾式蝕刻移除停止層143。可在移除基板141和停止層143之後實施（例如）藉由化學機械拋光及/或化學清潔來清潔金屬層140的上表面的步驟。
第5圖顯示了將包含基板151、接合層153、有源LED堆疊120及金屬層129和140的組件切割成（例如）相同尺寸的複數個基本晶片160的後續步驟。基本晶片160的切割例如藉由鋸切來執行。每個晶片160包含有源LED堆疊120的一部分，該有源LED堆疊120的尺寸基本上等於期望形成的顯示裝置之一的LED陣列的尺寸。在此階段，在每個晶片160中，堆疊120的層123、125和127的每一個及金屬層129和140的每一個在基本整個晶片表面上連續地延伸。換言之，在該階段，顯示裝置的基本LED還沒有被個體化。
第6圖顯示了將基本晶片160轉移到（例如）由矽製成的半導體基板170上的後續步驟，半導體基板170的內側和頂部已經預先形成了複數個積體控制電路171。控制電路171例如以CMOS技術形成。每個控制電路171對應於期望形成的顯示裝置之一個的控制電路。作為實例，每個控制電路171在其上表面側上（對於顯示裝置的每個LED而言）包含旨在連接至LED的一個電極的金屬連接墊173，以能夠控制電流流過LED及/或在LED兩端施加電壓。對於每個LED而言，控制電路進一步包含連接到專用於LED的金屬墊173的基本控制單元（未詳細說明），基本控制單元包含一個或複數個電晶體，從而能夠分別控制流過LED的電流及/或在LED兩端施加的電壓。金屬墊173可用絕緣材料174（例如，氧化矽）橫向地包圍，使得控制電路171具有基本平面的上表面區域，上表面區域包含金屬區域173和絕緣區域174的交替（或棋盤）。
在該實例中，在將晶片160轉移到基板170上之前，在基板170的上表面上沉積金屬接合層175。金屬層175在基板170的基本上整個上表面上連續地延伸。金屬層175特別地基本上覆蓋每個控制電路171的整個上表面。特別地，金屬層175與每個控制電路171的金屬連接墊173接觸。
金屬層175例如由與金屬層140相同的材料製成，例如由鈦製成。金屬層175的厚度例如為約200nm。
在沉積層175之後，可例如藉由化學機械拋光來提供製備層175的上表面的步驟，以獲得層175的相對低的表面粗糙度，例如小於0.5nm RMS。
接著，藉由將與基板151相反的金屬層140的表面（亦即，在第6圖方向上的金屬層140的下表面）直接接合到金屬層175的上表面，從而將晶片160轉移並接合到基板170。每個晶片160佈置成與控制電路171之一相對。在該步驟期間，有源堆疊120中每個顯示裝置的不同LED的位置尚未被定義。因此，在將晶片160轉移到基板170上期間，在對準準確度方面沒有嚴格的限制。可將晶片160一張一張地或整體地轉移到晶片160上。
第7圖顯示了在移除晶片160的臨時基板151的後續步驟結束時獲得的結構。基板151的移除可藉由聚合物膠層153的溶解來執行，例如，藉由化學溶液或藉由紫外線輻射（在玻璃基板151的情況下）。
可進一步提供在結構的上表面上沉積介電鈍化層的額外步驟（第7圖中未詳細描述）。作為實例，在第7圖的結構的整個表面上沉積一層介電鈍化材料，例如氧化矽，其厚度大於金屬層140和129以及有源堆疊120的累積厚度，之後，例如藉由化學機械拋光將該層平坦化，以獲得具有基本平面的上表面的組件。作為示例，在平坦化步驟結束時，半導體層123的上表面與介電鈍化層（未顯示）的上表面齊平。
在第7圖的步驟結束時，獲得基板170，在基板170的內側和頂部上整合有複數個控制電路171，每個基本控制電路塗佈有有源LED堆疊120的一部分，有源LED堆疊120連續地延伸在控制電路171的基本整個表面上，有源LED堆疊120的半導體層123電連接到控制電路的金屬墊173。
接著藉由半導體層結構化以及在基板上沉積絕緣和導電層的常規方法來實施有源堆疊120的每個部分中的複數個基本LED的劃界和個別化的後續步驟。該方法在下文中將不再詳細描述，所描述的實施例與已知的劃界和個別化預先在轉移到積體控制電路上的有源LED堆疊中的基本LED的方法相容，例如，在一種或兩種上述的國際專利申請案第WO2017194845號和第WO2019092357號及/或上述法國專利申請案第18/68201號中所述類型的方法。此類方法特別地包含在有源堆疊120的每個部分中形成劃界分別連接到下面的控制電路171的不同金屬墊173的複數個LED的溝槽。
在基本LED的劃界和個別化方法結束時，獲得包含複數個顯示裝置的結構，每個顯示裝置包含整合在基板170內側和頂部上的控制電路171和佈置在控制電路171的頂部上並與控制電路171接觸的可獨立控制的基本LED的陣列。可接著將此種結構切成單獨的晶片，每個晶片包含單一顯示裝置。
關於第1圖至第7圖描述的方法的優點在於，它不包含將生長基板121切割成單獨的晶片的步驟。在由藍寶石製成的生長基板的情況下，此是特別有利的，該材料特別難以切割。
關於第1圖至第7圖描述的方法的另一個優點是，在將有源LED堆疊120轉移到控制電路171整合在其內側和頂部上的半導體基板170上之前，執行生長基板121的拆卸步驟。在藉由穿過基板121投射雷射束的方式執行拆卸（剝離雷射方法）的情況下，此不會有損壞控制電路171的風險。
另一個優點與在移除生長基板121之後並在將有源LED堆疊120轉移到第二臨時轉移基板151（第3圖的步驟）上之前，從與半導體層127相反的半導體層123的表面減薄及/或構造半導體層123的可能性有關。減薄步驟尤其使得能夠校正層123的可能的厚度不均勻性。
亦應注意，在將晶片160轉移到基板170上的步驟期間，可提供基於在轉移之前（例如，在將基板151切割成單獨的晶片之前）的步驟期間形成的缺陷（特別是厚度不均勻）的映射來選擇轉移的晶片。此尤其使得能夠消除具有嚴重缺陷的晶片160。
關於第1圖至第7圖描述的方法的另一個優點是，由於在轉移到半導體基板170上之前，將有源LED堆疊120切割成單獨的晶片，所以與在半導體基板170（例如，直徑為約200或300mm的基板）和LED堆疊的生長基板121（例如，直徑為約100mm的基板）之間的可能尺寸差異有關的材料損失被最小化。此外，儘管來自不同的磊晶源，但是根據厚度映射而選擇的晶片可源自不同的生長基板且可被聚集在大尺寸（約200或300mm）的半導體基板170上，同時具有均勻厚度。此類厚度均勻性使得在其餘製造處理中能夠瞄準更大的屏幕解析度和像素密度。
第8圖和第9圖顯示了關於第1圖至第7圖描述的方法的替代實施。
第8圖包含與第1圖的圖式（A）相似的圖式（A），顯示了在生長基板121的上表面上形成有源LED堆疊120的步驟結束時獲得的結構。第8圖進一步包含與第1圖的圖式（B）相似的圖式（B），顯示了在用於接合到與生長基板121相反的表面的有源LED堆疊120的第一臨時轉移基板141的製備步驟的結束時獲得的結構。
第8圖的變型與先前關於第1圖描述者的不同之處在於，在第8圖的變型中，金屬層129連續地塗佈有例如由氧化矽製成的介電層201，在基板121的基本整個表面上延伸。介電層201例如與金屬層129的上表面接觸。
在該示例中，金屬層129例如由複數個不同的金屬層（第8圖中未詳細顯示）的堆疊形成，該等金屬層從半導體層127的上表面開始按以下順序包含： -第一金屬層，例如由鎳、銦、鈦或銦錫氧化物（ITO）製成，與半導體層127的上表面接觸並且允許與半導體層127電接觸；及 -第二金屬層，例如由鋁、銀或鉑製成，與第一金屬層的上表面接觸，具有光學反射器功能。
第8圖的變型與先前關於第1圖描述的進一步不同之處在於，在第8圖的變型中，塗佈臨時基板141的金屬層140被省略，並用介電層203代替，介電層203例如由與層201相同的材料製成，例如，氧化矽或氮化矽。介電層203在臨時基板141的基本整個表面上連續地延伸。介電層203例如與停止層143的上表面接觸。
在第8圖和第9圖的變型中，藉由將與基板121相反的介電層201的表面直接接合到與基板141相反的介電層203的表面來獲得有源LED堆疊120的接合。換句話說，關於第2圖描述的直接金屬對金屬接合被直接電介質對電介質接合代替。
方法的後續步驟與之前已經描述的相同或相似，直到移除了第一臨時轉移基板141（第4圖）。
第9圖顯示了在移除第一臨時轉移基板141之後獲得的結構。在該示例中，在已經移除臨時轉移基板141之後，亦移除蝕刻停止層143以及介電接合層201和203以曝露金屬層129的上表面。在有源LED堆疊120的整個表面上連續延伸的金屬接合層205可接著沉積在層129的上表面的頂部上並與之接觸。層205旨在允許實施將各個晶片160直接金屬對金屬接合到半導體基板170的上表面上（第6圖）的後續步驟。層205例如由與第6圖的層175相同的材料製成，例如鈦。可例如藉由化學機械拋光來提供與層129相反的層205的表面的製備步驟，以獲得層205的相對較低的表面粗糙度，例如小於0.5nm RMS。
例如，方法的後續步驟與關於第5圖至第7圖所描述的相同或相似。
第10圖顯示了關於第1圖至第7圖描述的方法的另一替代實施模式。
第10圖的變型與第1圖至第7圖的實例的不同之處主要在於，在第10圖的變型中，有源LED堆疊120與第二轉移基板151的接合不藉由聚合物膠153（第4圖），但藉由直接電介質對電介質接合來執行。為此，在將有源LED堆疊120轉移到基板151上之前，在與第一臨時轉移基板141相反的層123的表面上沉積例如由氧化矽製成的介電層211，並在基板151的上表面上沉積由與層211相同的材料製成的介電層213。層211在LED堆疊120的基本整個表面上連續延伸，且層213在支撐基板151的基本整個表面上連續延伸。接著，藉由將與基板141相反的介電層211的表面直接接合到與基板151相反的介電層213的表面，而將有源LED堆疊接合至基板151。
第10圖顯示的是與第4圖的圖式相似的圖式，在移除第一臨時轉移基板141的步驟結束時。
方法的後續步驟例如與關於第5圖至第7圖所描述的相同或相似。
已經描述了各種實施例和變型。熟悉本領域者將理解，可將該等各種實施例和變型的某些特徵結合，並且熟悉本領域者將想到其他變型。特別地，可將第8圖和第9圖的變型與第10圖的變型組合。
此外，可省略第3圖的減薄及/或奈米結構化層123的步驟。作為實例，僅實施層123的奈米結構化步驟，省略了使層123減薄的先前步驟。在另一個變型中，僅實施減薄層123的步驟，省略了層123的奈米結構化的步驟。在另一個變型中，省略了減薄層123的步驟和層123的奈米結構化步驟。
此外，半導體層123（在所述實例中為N型）和127（在所述實例中為P型）的導電類型可顛倒。
此外，儘管僅描述了基於氮化鎵LED的顯示裝置的實施例，但是所描述的實施例可適以製造包含可單獨尋址以獲取圖像的複數個氮化鎵光電二極體的感測器。
更一般地，所描述的實施例可適於基於半導體二極體的任何顯示裝置或光敏感測器的製造，包括由氮化鎵以外的半導體材料製成，例如由其他III-V族半導體材料製成的二極體。 所描述的實施例可進一步適用於任何電子裝置的製造，電子裝置包含由氮化鎵或其他半導體材料（例如III-V材料）製成的複數個半導體部件，以及能夠單獨控制該等部件的積體電路。作為實例，半導體部件可為功率部件，例如，電晶體，二極體等。
最後，基於上文提供的功能指示，於此描述的實施例和變型的實際實施在熟悉本領域技術者的能力之內。 此類改變、修改和改進旨在作為該揭露書的一部分，並且旨在落入本發明的精神和範疇內。因此，前面的描述僅是示例性的，並不旨在進行限制。本發明僅由以下的申請專利範圍及其等同物所界定。
120:堆疊 121:基板 123:氮化鎵層/層/半導體層 125:發射層/層 127:氮化鎵層/層/半導體層 129:金屬層/層 140:金屬接合層/金屬層/層 141:基板 143:停止層/層 145:奈米結構 151:基板 153:接合層/聚合物膠層/聚合物膠 160:晶片 170:基板 171:控制電路 173:金屬連接墊/金屬墊/金屬區域 174:絕緣材料/絕緣區域 175:金屬接合層/金屬層/層 201:介電層/層/介電接合層 203:介電層/介電接合層 205:金屬接合層/層 211:介電層/層 213:層/介電層
前述特徵和優點以及其他方面將在以下藉由舉例而非限制的方式參照附隨圖式對特定實施例的詳細描述中進行描述，其中：
第1圖示意性地顯示了根據一實施例的製造光電裝置的方法的步驟；
第2圖示意性地顯示了根據一實施例的製造光電裝置的方法的另一步驟；
第3圖示意性地顯示了根據一實施例的製造光電裝置的方法的另一步驟；
第4圖示意性地顯示了根據一實施例的製造光電裝置的方法的另一步驟；
第5圖示意性地顯示了根據一實施例的製造光電裝置的方法的另一步驟；
第6圖示意性地顯示了根據一實施例的製造光電裝置的方法的另一步驟；
第7圖示意性地顯示了根據一實施例的製造光電裝置的方法的另一步驟；
第8圖示意性地顯示了第1圖至第7圖的方法的第一替代實施模式的步驟；
第9圖示意性地顯示了第1圖至第7圖的方法的第一替代實施模式的另一步驟；及
第10圖示意性地顯示了第1圖至第7圖的方法的第二替代實施模式的步驟。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
123:氮化鎵層/層/半導體層
125:發射層/層
127:氮化鎵層/層/半導體層
129:金屬層/層
140:金屬接合層/金屬層/層
145:奈米結構
151:基板
153:接合層/聚合物膠層/聚合物膠
160:晶片
170:基板
171:控制電路
173:金屬連接墊/金屬墊/金屬區域
174:絕緣材料/絕緣區域
175:金屬接合層/金屬層/層

Claims (16)

  1. 一種製造多個電子裝置的方法，包含以下連續步驟： a）在一第一基板（121）的一表面上生長包含至少一個半導體層（123、125、127）的一堆疊（120）； b）在該堆疊（120）的與該第一基板（121）相反的一表面上接合一第二基板（141），並接著移除該第一基板（121）； c）將一第三基板（151）接合到該堆疊（120）的與該第二基板（141）相反的一表面上，並接著移除該第二基板（141）； d）將包含該第三基板（151）和該堆疊（120）的該組件切割成複數個第一晶片（160），每個第一晶片（160）包含該堆疊（120）的一部分；及 e）藉由每個第一晶片（160）的與該第三基板（151）相反的表面，將每個第一晶片（160）接合到一第四半導體基板（170）的一表面，在該第四半導體基板（170）的內側和頂部上已經預先形成了複數個積體控制電路（171）。
  2. 如請求項1所述之方法，其中每個控制電路（171）包含複數個金屬連接墊（173），並且其中在步驟e）處，該等第一晶片分別與該等控制電路（171）相對佈置，使得在每個第一晶片中，該堆疊的該至少一個半導體層（123、125、127）電連接到相應的該控制電路（171）的該等金屬墊（173）。
  3. 如請求項2所述之方法，在步驟e）之後進一步包含以下的步驟： f）將包含該第四半導體基板（170）和該等第一晶片的該組件切割成複數個電子裝置，每個電子裝置包含該等積體控制電路（171）之一和該堆疊（120）的相應部分。
  4. 如請求項3所述之方法，在步驟e）之後和步驟f）之前進一步包含以下步驟：移除每個第一晶片（160）中的該第三基板（151）。
  5. 如請求項3所述之方法，在步驟e）之後和步驟f）之前進一步包含以下步驟：在該堆疊（120）的每個部分中形成劃界複數個獨立可控部件的多個溝槽。
  6. 如請求項1所述之方法，在步驟b）處，藉由將先前沉積在該堆疊（120）的與該第一基板（121）相反的該表面上的一第一金屬層（129）與預先沉積在該第二基板（141）上的一第二金屬層（140）直接接合來將該第二基板（141）接合到該堆疊（120）的與該第一基板（121）相反的該表面。
  7. 如請求項6所述之方法，其中該第一金屬層（129）和該第二金屬層（140）金屬層由鈦製成。
  8. 如請求項1所述之方法，其中，在步驟b）處，藉由將先前沉積在該堆疊（120）的與該第一基板（121）相反的該表面上的一第一介電層（201）直接接合到預先沉積在該第二基板（141）上的一第二介電層（203）來將該第二基板（141）接合到該堆疊（120）的與該第一基板（121）相反的該表面。
  9. 如請求項8所述之方法，其中該第一介電層（201）和第二介電層（203）由氧化矽製成。
  10. 如請求項1所述之方法，其中，在步驟c）處，藉由由一聚合物材料製成的一接合層（153）將該第三基板（151）接合到該堆疊（120）的與該第二基板（141）相反的該表面。
  11. 如請求項1所述之方法，其中，在步驟c）處，藉由直接的氧化物對氧化物接合將該第三基板（151）接合到該堆疊（120）的與該第二基板（141）相反的該表面。
  12. 如請求項1所述之方法，在步驟b）之後和步驟c）之前進一步包含以下步驟：從該至少一個半導體層（123、125、127）的與該第二基板（141）相反的表面減薄該至少一個半導體層（123、125、127）。
  13. 如請求項1所述之方法，在步驟b）之後和步驟c）之前進一步包含以下步驟：在該至少一個半導體層（123、125、127）的與該第二基板（141）相反的表面的該側上形成多個奈米結構（145）。
  14. 如請求項1所述之方法，其中該第一基板（121）由藍寶石製成。
  15. 如請求項1所述之方法，其中該至少一個半導體層（123、125、127）包含氮化鎵。
  16. 如請求項1所述之方法，其中該堆疊是一二極體堆疊（120），該二極體堆疊（120）從該第一基板（121）的該表面開始按以下順序包含相反導電類型的一第一半導體層（123）和一第二半導體層（127）。
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