具有發光二極體與改進的輻射圖的光電裝置的製作方法

2023-11-11 06:23:22 4

本專利申請要求法國專利申請FR14/53148的優先權益，其將通過引用的方式包含於此。

技術領域

本發明大體上涉及基於半導體材料的光電裝置以及用於製造該光電裝置的方法。本發明更具體地涉及包括發光二極體的光電裝置。

背景技術：

發光二極體的發射圖、也稱為輻射圖，表示由發光二極體發射的光輻射的相對強度的角分布。通常地通過發光二極體的結構決定了發光二極體的發射圖。

形成包括形成在平坦支撐件上的疊層的發光二極體是已知的。此發光二極體的發射圖的相對強度大體上沿著對應於垂直於使發光二極體形成在其上的支撐件的表面的方向的參考方向是最大的並且相對於參考方向隨著發射方向的傾斜而減小。

包括發光二極體的光電裝置然後可以包括輔助光學系統，尤其是透鏡或其它光學系統，以改變發光二極體的發射圖。實際上，對於特定應用來說，可能期望的是無論什麼發射方向對於發射圖的相對強度而言都是基本上相同的。對於其它應用來說，可能期望的是一旦發射方向相對於參考方向傾斜發射圖的相對強度顯著地減小。

現有光電裝置的弊端是輔助光學系統可能是設計上笨重的和/或複雜的以獲得期望的發射圖。此外，它們是昂貴的並且它們的效率小於1，這會引起大體上的流量損失。

現有光電裝置的另一個弊端是輔助光學系統的使用使得光電裝置製造方法更加複雜。

技術實現要素：

由此，實施方式的目的是克服上述的包括發光二極體的光電裝置及其製造方法的弊端的至少一部分。

實施方式的另一個目的是在不使用輔助光學系統的情況下控制包括發光二極體的光電裝置的發射圖。

實施方式的另一個目的是減小光電裝置的體積。

實施方式的另一個目的是針對能夠以工業規模以及以低成本製造包括發光二極體的光電裝置。

由此，實施方式提供了光電裝置，其包括支撐件，此支撐件包括具有至少一個凹形部分或凸起部分的表面，所述部分的撓度的幅值大於所述部分的弦的1/20，以及擱置在所述部分上的發光二極體，每個發光二極體都包括與所述部分接觸的圓柱形、圓錐形或錐形半導體元件，在每個半導體元件與所述部分之間的接觸表面的撓度的幅值小於或等於0.5μm。

根據本發明的實施方式，所述部分的曲率半徑大於所述部分的弦的一半。

根據本發明的實施方式，每個半導體元件的接觸表面積與所述部分的表面積的比率小於0.7。

根據本發明的實施方式，此裝置包括擱置在所述部分上的至少4個發光二極體。

根據本發明的實施方式，每個發光二極體都包括能夠發出光輻射的有源區域，其中有源區域至少部分地覆蓋半導體元件並且不與所述部分接觸。

根據本發明的實施方式，每個半導體元件都主要地由III-V合成物製成。

根據本發明的實施方式，每個半導體元件都主要地包括氮化鎵。

根據本發明的實施方式，支撐件包括具有大於100nm厚度的金屬材料、絕緣材料或半導體材料的層，其中所述層的外表面形成所述部分。

根據本發明的實施方式，所述層由矽製造。

根據本發明的實施方式，每個半導體元件的平均直徑在從5nm到2.5μm的範圍內。

實施方式還提供了製造光電裝置的方法，包括以下步驟：

(1)在基板上形成發光二極體，每個發光二極體都包括與基板接觸的圓柱形、圓錐形、或錐形半導體元件；

(2)使基板至少在發光二極體的位置處變薄；以及

(3)使基板變形以形成使發光二極體擱置在其上的至少凹形或凸起部分，所述部分的撓度的幅值大於所述部分的弦的1/20，在每個半導體元件與所述部分之間的接觸表面的所述撓度的幅值小於或等於0.5μm。

根據本發明的實施方式，在步驟(3)處，基板夾置在第一部分與第二部分之間，第一部分與第二部分的至少一個包括具有與所述部分互補的形狀的突出部或腔體。

根據本發明的實施方式，所述突出部包括可變形材料。

根據本發明的實施方式，步驟(2)包括在與發光二極體相對的一側上將開口蝕刻到基板中。

根據本發明的實施方式，步驟(2)包括將把手緊固在發光二極體的一側上並且使整個基板變薄。

附圖說明

在下面的具體實施方式的非限定描述中將結合附圖詳細地說明上述以及其它特點與優點，在附圖中：

圖1示出了在本申請中使用的參數；

圖2至圖4是光電裝置的實施方式的局部簡化橫截面視圖；

圖5和圖6是圖2或圖3的光電裝置的發光二極體的實施方式的局部簡化橫截面視圖；

圖7示出了已知的光電裝置的發射圖以及圖2和圖4中示出的光電裝置的發射圖；

圖8示出了根據針對多個層厚度的層的最大相對變形的層的曲率半徑的變化的曲線；

圖9示出了根據針對多個層厚度的層的曲率半徑的層的撓度的變化的曲線；

圖10A到圖10F是在製造圖2中示出的光電裝置的方法的另一個實施方式的連續步驟處獲得的結構的局部簡化橫截面視圖；以及

圖11A至圖11E是在製造圖4中示出的光電裝置的方法的另一個實施方式的連續步驟處獲得的結構的局部簡化橫截面視圖。

具體實施方式

為了清楚起見，在不同附圖中相同的元件以相同的附圖標記指示，並且此外，如通常在電子電路的描述中那樣，不同附圖不成比例。此外，已經示出並且將要描述對於理解本描述有用的僅這些元件。特別地，用於給光電裝置的發光二極體加偏壓的裝置是眾所周知的並且將不再描述。

在下面描述中，除非另外指明，術語「基本上」、「大概」、以及「大約」表示在10％以內。此外，「主要由材料形成的化合物」或者「基於材料的化合物」表示化合物包括大於或等於所述材料的95％，此百分比優選地大於99％。

圖1是表面S的簡化橫截面視圖。在下面的描述中，稱撓度F是表面S與參考平面Pref.之間的最大距離。在圖1中，表面S的邊緣擱置在參考平面Pref.上。作為變型，參考平面Pref可以是與表面S相切的平面。稱表面S的平均曲率半徑Rm為等於表面S的曲率半徑的平均值的曲率半徑。在其中表面S與球冠相應的情形中，表面S的曲率半徑是恆定的並且等於平均曲率半徑Rm。稱O是與具有平均曲率半徑Rm與撓度F的表面相關的平均曲率中心，並且稱角度α是含有從平均曲率中心O觀察的表面S的角度。在其中表面S的邊緣擱置在參考平面Pref的情形中，稱表面S的弦C為具有與由在參考平面Pref上的表面S的接觸曲線界定的平坦表面相同面積的圓盤的直徑，這與在參考平面Pref上的表面S的接觸的曲線的平均直徑、換句話說表面S的邊界的平均直徑相應。

圖2是具有發光二極體的光電裝置5的實施方式的局部簡化橫截面視圖，該光電裝置包括：

傳導支撐件10，其包括平坦下表面12和具有鼓起部分15的上表面14，鼓起部分15在下文中也稱為凸起部分，與導電層16的外表面相對應；

分布在層16上的發光二極體18；

電極20，其至少部分地透明，與每個發光二極體18接觸並且在表面14上延伸，絕緣部分21插入在電極20與支撐件10之間；

與電極20接觸的傳導墊22；

基座24，包括支撐件10附接至其的平坦上表面26以及與上表面26相對的平坦下表面28；

過孔30，其穿過基座24並且連接到支撐件10的後表面12，例如、一傳導區域32在表面26上延伸並且位於支撐件10與基座24之間，過孔30由導電材料製成並且與基座24絕緣；

過孔34，其穿過基座24並且連接到支撐件10的墊22，例如、傳導區域36與傳導導線38，過孔34由導電材料製成並且與基座24絕緣；

連接到過孔30的接觸墊40；以及

連接到過孔34的接觸墊42。

在圖2中示出的實施方式中，通過在電極20與支撐件10的下表面12之間施加電壓執行發光二極體18的加偏壓。

圖3是光電裝置50的另一個實施方式的局部簡化橫截面視圖，其包括表面14上的傳導墊51以及在表面26上與過孔30接觸並且通過傳導導線53連接到傳導墊51的傳導區域52。在圖3中示出的實施方式中，通過在接觸墊22與51之間施加電壓執行發光二極體18的加偏壓，該偏壓以如用於圖2中示出的光電裝置5的相同方式，轉化為電極20與傳導支撐件10、更具體地說支撐件10的層16的外表面之間的電勢差。

在圖2和圖3中，經由墊22通過透明電極20提供上部接觸，絕緣部分21確保基板10與層16絕緣。在圖2中，經由電連接到基座24的墊32的基板10通過層16實現下部接觸。在圖3中，基板10可以是電絕緣的並且接觸仍通過層16提供設置但是在墊21的前表面處具有接觸區域。

作為變型，層16可以是非導電的。在此情形中，穿過層16的傳導過孔可以設置為與二極體18與支撐件10電連接。

圖4是包括發光二極體的光電裝置55的另一個實施方式的局部簡化橫截面視圖。光電裝置55包括圖2中示出的裝置5的全部元件，其中，區別在於以中空部分56、即也在下文中稱為凹形部分來替換鼓起部分15。

此外也可以通過圖4中示出的實施方式實施圖3中示出的變型。

凸起部分15或凹形部分56撓度的幅值應該足以允許發射圖的基本上的修改。通常地，此撓度應該大於凸起部分15或凹形部分56的弦C的1/20。例如，對於具有其弦C等於1mm的凸起部分15或凹形部分56來說，撓度F至少是50μm並且對於具有其弦C等於250μm的凸起部分15或凹形部分56來說，撓度F至少是12.5μm。優選地，撓度F等於凸起部分15或凹形部分56的弦C的四分之一。為獲得凹形或凸起半球形形狀，此撓度F等於凸起部分15或凹形部分56的弦C的一半。例如，相對於含有凸起部分15或凹形部分56的邊界的全部點的平面測量此撓度。

凸起部分15或凹形部分56的曲率半徑對於具有1-mm弦以及大約6μm基本二極體厚度的凸起部分15或凹形部分56而言位於從0.5mm到3mm的範圍內，對於具有250-μm弦的凸起部分15或凹形部分56而言具有在從125到750μm的範圍內的曲率半徑。凸起部分15或凹形部分56的曲率半徑可以不是常數。

在橫向截面平面中，考慮凸起部分15或者凹形部分56的平均曲率中心，含有凸起部分15或凹形部分56的角度大於23度，優選地大於23度，優選地大於106度。

在含有凸起部分15或凹形部分56的撓度的橫向截面平面中，由凸起部分15或凹形部分56形成的圓弧的長度對於具有1-mm弦的凸起部分15或者凹形部分56而言大於1.007mm、並且對於具有250-μm弦的凸起部分15或凹形部分56而言大於252μm(在其中撓度等於弦的1/20的情形)，優選地對於具有1-mm弦的凸起部分15或者凹形部分56而言大於1.16mm並且對於具有250-μm弦的凸起部分15或凹形部分56而言大於290μm(在其中撓度等於弦的1/4的情形)。

光電裝置5可以包括從幾個發光二極體18到幾千個發光二極體18，通常地每mm2從10,000個到100,000個二極體。

根據光電裝置的期望的發射圖來選擇凸起部分15或凹形部分56的形狀。根據實施方式，凸起部分15或凹形部分56與半球或球冠相應。根據另一個實施方式，凸起部分15或凹形部分56與半圓柱或者與圓柱扇形部分相應。

在實施方式中，發光二極體由三維元件形成，例如圓柱形、圓錐形或錐形元件，尤其是導線元件，尤其是微米線或納米線。三維元件在表面14的鼓起部分15或凹形部分56的位置處布置在層16上。

每個發光二極體的有源區域，就是由發光二極體供給的大部分電磁輻射從其發射的區域，形成在三維元件上並且不與層16接觸。

在三維元件與層16之間的接觸表面的撓度的幅值小於0.5μm，優選地小於0.1μm，0.5-μm值與具有100-μm弦的凸起部分15或凹形部分56相應，並且0.1-μm值與具有20-μm弦的凸起部分15或凹形部分56相應。基於此條件，三維元件(以及由此基本二極體)的光電特性，尤其是發射波長未改變。

術語「微米線」或「納米線」指代沿優選方向具有細長形狀的三維結構，具有稱為次要尺寸的、位於從5nm到2.5μm、優選地從50nm到2.5μm的範圍內的至少兩個尺寸，稱為主要尺寸的第三尺寸，至少1倍於，優選地至少5倍於，並且更優選地仍至少10倍於最大次要尺寸。在一些實施方式中，次要尺寸可以小於或者等於大約1μm、優選地在從100nm到1μm，更優選地從100nm到800nm的範圍內。在一些實施方式中，每個微米線或納米線的高度可以大於或等於500nm，優選地在從1μm到50μm的範圍內。

在下面的描述中，術語「導線」用於表示「微米線或納米線」。優選地，沿垂直於導線的優選方向的平面延伸通過橫截面的重心的導線的中線，基本上是直線式的並且此後稱作為導線的「軸線」。

圖5是光電裝置5的更加詳細的橫截面視圖並且示出發光二極體18的實施方式，其中示出了三個發光二極體。

在此實施方式中，光電裝置5從底部到頂部包括：

種層60，其利於導線的增長並且布置在層16上；

絕緣層62，其覆蓋種層60並且包括開口64以暴露種層60的一部分；

導線66，其通過開口64中的一個與種層60接觸，每個導線20都包括與種層60接觸的下部68，以及持續下部68的上部70；

殼體72，其包括覆蓋每個上部70的半導體層的疊層；

絕緣層74，其在每個導線66的下部68的橫向側上的絕緣層62上、並且可能地在殼體72的一部分上延伸；以及

層20，其形成覆蓋每個殼體72並且進一步在絕緣層74上延伸的電極20。

光電裝置5還可以包括位於導線66之間、至少部分地覆蓋電極層20的導電層，該導電層不在導線66上延伸並且形成墊22。

圖6是光電裝置5的更加詳細的橫截面視圖並且示出了發光二極體18的另一個實施方式，其中示出了三個發光二極體。

在此實施方式中，光電裝置5從底部到頂部包括：

與種層60接觸的圓柱支腳80；

在每個支腳80頂部處的作用部分82；

位於支腳80之間、在層16上延伸的絕緣部分84；以及

形成電極20的層，其覆蓋每個作用部分82並且進一步在絕緣部分84上延伸。

光電裝置5還可以包括覆蓋全部結構並且尤其是電極20的封裝層。光電裝置5還可以包括設置在封裝層上或者與其混雜的螢光層(未示出)。層16的撓度的幅值應該足以允許發射圖的基本上的修改。通常地，此撓度應該大於凸起部分15或凹形部分56的弦的1/20。例如，對於具有1-mm弦的凸起部分15或凹形部分56來說，此撓度將至少是50μm並且對於具有250-μm弦的凸起部分15或凹形部分56來說，撓度至少是12.5μm並且優選地等於凸起部分15或凹形部分56的弦的1/4。為獲得凹形或凸起的半球形形狀，此撓度將等於凸起部分15或凹形部分56的弦的一半。例如，相對於含有凸起部分15或凹形部分56的邊緣的平面來測量此撓度。層16優選地由能夠彈性變形而不斷裂的、具有從0.1到50μm範圍內的厚度的材料製成。最大厚度由抗拉強度限定並且在矽的情形中大約等於50μm。

層16優選地由半導體材料製成，例如由矽、鍺、碳化矽、III-V化合物，諸如GaN或GaAs、或ZnO基板。優選地，層16由單晶矽製成。優選地，層16由能夠與在微電子中實施的製造方法兼容的半導體材料製成。作為變型，層16可以是金屬層(例如，由鎢或鉬製成)。

作為變型，層16可以由能夠與期望的變形兼容的、具有彈性極限的耐火材料(通常地具有大於或等於1,000℃的熔化溫度)製成。

層16可以在電性上是非導電的，在此情形中，經由布置在層16與二極體18之間的中間導電層提供二極體18的偏壓。

層16可以由基於二氧化矽的材料製成。二氧化矽為基礎的材料的實例是石英、熔融二氧化矽或石英玻璃。

種層60由有利於導線66的增長的材料製成。根據另一個實施方式，以種墊替換種層60，每個導線66都擱置在種墊中的一個上。作為實例，形成種層60的材料可以是來自元素周期表的IV、V、或VI欄的過渡金屬的氮化物、碳化物或硼化物或者這些化合物的組合。作為實例，種層60可以由氮化鋁(AlN)、硼(B)、氮化硼(BN)、鈦(Ti)、或氮化鈦(TiN)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鉿(Hf)、氮化鉿(HfN)、鈮(Nb)、氮化鈮(NbN)、鋯(Zr)、二硼化鋯(ZrB2)、氮化鋯(ZrN)、碳化矽(SiC)、碳氮化鉭(TaCN)，以MgxNy形式的氮化鎂，其中x大約等於3並且y大約等於2，例如根據形式Mg3N2或者鎂氮化鎵(MgGaN)的氮化鎂、鎢(W)、氮化鎢(WN)或者其組合製成。

絕緣層62、74與絕緣部分84可以由介電材料，例如，由二氧化矽(SiO2)、氮化矽(SixNy，其中x大約等於3並且y大約等於4，例如Si3N4)、氮氧化矽(SiOxNy，其中x可以大約等於1/2並且y可以大約等於1，例如Si2ON2)、氧化鋁(Al2O3)、二氧化鉿(HfO2)、或金剛石的介電材料製成。作為實例，絕緣層62與絕緣層74的厚度在從5nm到500nm的範圍內，例如近似地等於100nm。

根據至少一種半導體材料至少部分地形成導線66與支腿80。半導體材料可以是矽、鍺、碳化矽、III-V化合物、II-VI化合物、或者這些化合物中的至少兩種的組合。

導線66與支腳80可以至少部分地由主要地包括III-V化合物的半導體材料製成，例如III-N化合物。III族元素的實例包括鎵(Ga)、銦(In)、或鋁(Al)。III-N化合物的實例是GaN、AlN、InN、InGaN、AlGaN、或AlInGaN。還可以使用例如磷或砷的其它V組元素。通常來說，在III-V化合物中的元素可以以不同的摩爾分數相結合。

導線66與支腳80可以至少部分地根據主要地包括II-VI化合物的半導體材料製成。II族元素的實例包括IIA族元素，尤其是鈹(Be)和鎂(Mg)，以及IIB族元素，尤其是鋅(Zn)和鎘(Cd)。VI族元素的實例包括VIA族元素，尤其是氧(O)和碲(Te)。II-VI化合物的實例是ZnO、ZnMgO、CdZnO、或CdZnMgO。通常來說，在II-VI化合物中的元素可以以不同的摩爾分數相結合。

導線66與支腳80可以包括摻雜物。作為實例，對於III-V化合物來說，摻雜物可以選自包括II族P型摻雜物、例如，鎂(Mg)，鋅(Zn)，鎘(Cd)，或汞(Hg)，IV族P型摻雜物，例如，碳(C)、或IV族N型摻雜物，例如，矽(Si)、鍺(Ge)、硒(Se)、硫(S)、鋱(Tb)、或錫(Sn)的組中選擇。

導線66與支腳80的橫截面可以具有不同形狀，諸如，例如橢圓形、圓形或者多邊形、尤其是三角形、矩形、正方形或者六邊形。由此應該理解的是，關於導線或支腳的橫截面涉及的術語「直徑」指示與此橫截面中的目標結構的表面積相關聯的量，例如與具有與導線橫截面的表面積相同的表面積的圓盤的直徑相對應。優選地，導線66或支腳80的平均直徑在從5nm到2.5μm的範圍內，優選地從50nm到2.5μm，更優選地從200nm到1μm，尤其從300nm到800nm。

兩個相鄰導線66或者兩個相鄰支腳80的軸線可以遠離0.5μm到10μm並且優選地從1.5μm到4μm。

殼體72或有源區域82可以包括多個層的疊層，尤其地包括：

作用層，其覆蓋導線66或相關聯支腳80的上部；

中間層，其具有與導線或支腳相反並且覆蓋所述作用層的導電類型；以及

結合層，其覆蓋所述中間層並且覆蓋有電極20。

作用層是由發光二極體傳送的大部分輻射從其發出的層。根據實例，作用層可以包括諸如多個量子阱的約束裝置。例如其由分別具有從5到20nm(例如8nm)的厚度與從1到10nm(例如，2.5nm)的厚度的交替的GaN層與InGaN層形成。GaN層可以摻雜成為例如N或P型。根據另一個實例，作用層可以包括例如具有大於5nm的厚度的單個InGaN層。

例如P型摻雜的中間層可以與半導體層或者半導體層的疊層相應，並且允許形成P-N結或P-I-N結，作用層包括在中間P型層與P-N結或P-I-N結的N型部分之間。

結合層可以與半導體層或者與半導體層的疊層相應並且能夠在中間層與電極20之間形成歐姆接觸。作為實例，結合層可以非常地重摻雜有與導線66或支腳80相反的類型。

半導體層的疊層可以包括例如由三元合金、例如與作用層和中間層接觸的氮化鎵鋁(AlGaN)或者氮化鋁銦(AlInN)形成的電子勢壘層，以確保電載流子在作用層中的良好分布。

電極20能夠使發光二極體的作用層撓度並且使由發光二極體發出的電磁輻射通過。形成電極20的材料可以是諸如氧化銦錫(ITO)、氧化鋅鋁、或石墨烯的透明和導電材料。作為實例，電極層20具有從5nm到200mm的範圍內，優選地從20nm到50nm的厚度。

有利地，可以通過改變具有形成在其上的發光二極體18的凸起部分15或凹形部分56的曲率半徑來控制光電裝置的發射圖的形狀。特別地，根據凸起部分15或凹形部分56的曲率可以使得發射圖或多或少是各向同性的。

圖7分別示出了在圖2中示出的具有對應於半球的凸起部分15的光電裝置5、在圖4中示出的具有對應於半球的凹形部分56的光電裝置55以及發光二極體針對其形成在平坦支撐件上的光電裝置的發射圖D1、D2和D3。

發射圖D3基本上是鍾狀，這意味著沿著垂直於使發光二極體形成在其上的平坦表面的觀察方向獲得最大相對強度，並且當觀察方向相對於最大相對強度的方向傾斜時該最大相對強度減小。

根據發射圖D1，不管觀察方向的傾斜，相關強度基本上是相同的。有利地獲得了均勻發光。根據發射圖D2，當觀察方向相對於最大相對強度的方向傾斜時，相關強度比發射圖D3降低得更快。由此獲得了通過二極體發出的光束的更好集中。

製造光電裝置的上述實施方式的方法連續地包括在半導體層16上形成發光二極體18同時半導體層16基本上是平坦的並且使層16變形。

發明人首先試圖在層16所有部分上形成發光二極體。然而當層16變形時，觀察到由發光二極體發出的輻射的波長的變化，此變化取決於施加到發光二極體的作用層的曲率。

圖8示出了根據針對於相應的2-μm、4-μm、6-μm、8-μm、和10-μm層厚度的層的最大相對變形的曲率半徑的變化的曲線C1到C5。

發明人已經示出當發光二極體的有源區域的最大相對變形小於0.2％時，獲得了小於2nm的波長的變化。對於全部6-μm二極體厚度來說(種層60、導線66、用於圖5中示出的二極體的殼體78以及用於圖8中示出的二極體的面積80和82)，這與最小2.5-mm的曲率半徑相應。

圖9以對數刻度示出了根據針對在橫向橫截面平面中的250-μm、500-μm、750-μm、和1-mm的弦的曲率半徑的層的撓度的變化的曲線E1到E4。對於具有1.007mm的弧長的發光二極體來說，2.5mm的最小曲率半徑與最大50-μm撓度相應。此最大撓度是小的，使得不能夠相對於平坦結構顯著地改變光電裝置的發射圖。

發明人已經示出可以通過在層16上形成多個不同的發光二極體來獲得具有大於100μm的撓度幅值的層16。實際上，然後每個基本二極體的有源區域的撓度幅值小於層16的撓度幅值。這使得既能夠控制通過層16的曲率獲得的發射圖並且相對於平坦結構保持發出的輻射的波長的變化少於2nm。

圖10A至圖10F示出了製造光電裝置5的方法的實施方式。此實施方式包括步驟：

(1)在基板90(圖10A)上形成發光二極體18。在當前實施方式中，基板90包括覆蓋絕緣材料、比如二氧化矽的層92的層16，其自身覆蓋例如矽的半導體材料的晶圓94。介電層92的厚度可以在從50nm到10μm的範圍內。晶圓94的厚度可以在從525μm到2mm的範圍內。可以在基板90上形成多個光電裝置。發光二極體18然後聚集在二極體的組中以用於每個光電裝置。絕緣層95在發光二極體18周圍覆蓋層16。

在其中發光二極體18具有圖5中示出的結構的情形中，可以通過使導線66增長並且隨後形成覆蓋導線66的橫向側和頂部的殼體72來形成該結構。在其中發光二極體18具有圖6中示出的結構的情形中，可以通過在層16所有部分上形成具有與期望發光二極體相同結構的疊層，通過蝕刻此疊層、例如通過等離子蝕刻、化學蝕刻、或者通過雷射切割，以界定每個發光二極體18，並且通過以絕緣部分84填充發光二極體之間的空間而形成該結構。

(2)針對每個光電裝置例如通過、保形沉積(conformal deposition)形成電極20與導電墊22(圖10B)。

(3)針對每個光電裝置在晶圓94中以及在介電層92中蝕刻開口96以暴露基本上與光電裝置的發光二極體18的組相對的層16的一部分(圖10C)。通過介電層92與晶圓94的部分98界定開口96。開口96的形成可以包括第一步驟與第二步驟。第一步驟包括蝕刻晶圓94，介電層92然後能夠起到蝕刻晶圓94時候的蝕刻停止層的作用。第二步驟包括蝕刻介電層92，半導體層16然後能夠在介電層92的蝕刻過程中起到蝕刻停止層的作用。在仰視圖中，開口96可以佔據大約1mm2的表面積。兩個相鄰開口96的橫向側之間的距離可以是大約50μm。

(4)針對每個光電裝置在被開口96(圖10D)暴露的層16的表面上形成導電區域100。作為實例，導電區域100是金屬區域。導電區域100可以包括疊層。作為實例，導電區域100可以包括與層16例如矽化鎳(SiNi)或矽化鈦(TiSi2)接觸的矽化物的層以及金屬層。

(5)使層16變形以獲得凸起部分15(圖10E)。圖10E是用於使層16成形的系統的分解圖。根據實施方式，使用插入件102與配對模具104。針對每個光電裝置，插入件102可以包括板106，此板具有形成在其上的可變形材料的塊108。優選地，塊108與板106每個都由導電材料製成。作為實例，每個塊108都由焊接材料製成。配對模具104對於每個光電裝置而言包括具有與光電裝置的期望的外表面相互補充的形狀的腔體110。

通過將基板90夾置在插入件102與配對模具104之間獲得層16的變形，其中可變形材料的塊填充開口96。在裝配步驟過程中可以將彈性體的薄膜112插入在配對模具104與發光二極體之間以增加施加到發光二級管18的應力的均勻性。可以在插入件106與基板90之間設置導電粘結層114。

塊108的體積確定為當基板90壓靠板102時，開口96完全地填充有形成塊108的材料以及層16根據腔體110的形狀變形。優選地，裝配操作執行在以凱爾文表示的低於形成塊108的材料的熔化溫度的溫度處以及在高於形成塊108的材料的熔化溫度的三分之二的溫度處。作為實例，在塊108由SAC305型的錫、銀及銅合金製成時，裝配溫度可以大於55℃。

在變形前以及變型後，變形部分的弦是恆定的，因為在變形過程中此部分的端部被阻擋。

根據另一個實施方式，配對模具110僅在其中不存在發光二極體18的位置處支撐抵靠基板10。這有利地使能夠不在發光二極體18上施加壓力。

根據另一個實施方式，插入件102可以與單塊結構相應並且通過機加工或者通過衝壓形成。

(6)切割插入件102與基板90以使光電裝置5分離(圖10F)。圖2和圖3中示出的支撐件10與包括插入件102的切割部分、基板90的切割部分、以及塊108的組件相對應。

此方法包括將插入件102緊固到基座24的後續步驟。

圖11A到圖11E示出了製造光電裝置55的方法的實施方式。此實施方式包括上述步驟(1)和(2)。還包括步驟：

(3)'將把手120緊固到電極20(圖11A)。

(4)'蝕刻板94與介電層92以暴露層16(圖11B)。把手120有利地能夠操作層16。

(5)'將層16施加在插入件122上，針對每個光電裝置該插入件122具有腔體124，該腔體124具有與用於層16(圖11C)的期望形狀互補的形狀。可以在插入件122與層16之間設置粘結層。

(6)'移除把手120(圖11D)。

(7)'使層16變形(圖11E)。根據實施方式，使用配對模具126。配對模具126針對每個光電裝置包括具有與光電裝置的期望的外表面互補的形狀的突出部128。

通過將層16夾置在插入件122與配對模具126之間獲得層16的變形。可以在裝配步驟過程中將彈性體的薄膜(未示出)插入在配對模具126與電極20之間以增加施加到發光二極體18的應力的均勻性。

在變形前以及變型後，變形部分的弦是恆定的，因為在變形過程中此部分的端部被阻擋。此方法通過切割光電裝置55以及將插入件122緊固到基座24繼續。

已經描述了本發明的特定實施方式。本領域中的技術人員將會想到多種修改與變型。此外，儘管在上述實施方式中，每個導線66在導線與種層60接觸的基座處都包括鈍化部分，該鈍化部分可以不存在。