CN110249435A - 发光元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光元件，该发光元件包含窗层兼支撑基板、以及设置于该窗层兼支撑基板上且发光波长相异的多个发光部，其中，该多个发光部均具有按照第二导电型的第二半导体层、活性层、及第一导电型的第一半导体层的顺序所形成的构造，且具有除去该第一半导体层或该第二半导体层、及该活性层的除去部、以及该除去部以外的非除去部，还具有设置于该非除去部的第一欧姆电极、以及设置于该除去部的第二欧姆电极。由此，提供一种将发光波长相异的多个发光部形成于一个发光元件，且适合窄间距的发光元件阵列的发光元件。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光元件及其制造方法。
背景技术
在AR(增强现实)、HMD(头戴式显示器)中，需要长边为1～2cm□左右的超小型显示器，并且也需要光亮度高的显示器。
制作长边为1～2cm□左右的全高清规格的显示器时，由于需要1920×1080pixel的像素，因此1pixel的尺寸需要以5.2μm～10.4μm□左右的间距实现。
在这样的超小型发光体中，1个元件的每单位面积需要高亮度，且比起专利文献1那样的LCD或专利文献2那样的有机电致发光显示器，自发光型的发光元件也更为理想。
另外，由于需要高的工艺精度，因此选择能适用于半导体工艺的材料较为合适。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2013-210588号公报
专利文献2：日本专利公开2013-037021号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
对于如上所述的像素尺寸的黑白显示器，正如CEA-LETI(法国)所公开的，只要使用能适用半导体工艺的晶圆即可实现。
然而，CEA-LETI所公开的技术为单色，并未提出多色化的技术。这是由于在实现发出蓝～绿色光的InGaN类外延晶圆以及实现发出黄～红色光的AlGaInP类材料中，形成晶圆的最佳温度带(InGaN类为800～1000℃，AlGaInP类为500～700℃)及基板(InGaN类为蓝宝石基板，AlGaInP类为GaAs基板)不同，要想在一片晶圆上同时以外延成长等方法而形成极为困难之故。
尽管在技术上可通过切割非常小的发光元件并移载至驱动基板而制成显示器，但若是想在1920×1080像素的显示器中实现如双色发光的情况下，即便以0.2秒/个的产距进行移载也需要240天的制造时间，此作法并不现实。
为了高密度地实现窄间距(小尺寸)的发光元件阵列，理想上的做法是在一片晶圆上实现具有不同发光波长之功能的晶圆，再通过半导体工艺制作窄间距的元件阵列，从而制成显示器。
鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种将发光波长相异的多个发光部形成于同一个发光元件，且适合窄间距的发光元件阵列的发光元件及该发光元件的制造方法。
(二)技术方案
为了实现上述课题，本发明提供一种发光元件，包含窗层兼支撑基板、以及设置于该窗层兼支撑基板上且发光波长相异的多个发光部，其中，该多个发光部均具有按照第二导电型的第二半导体层、活性层、及第一导电型的第一半导体层的顺序所形成的构造，且具有除去该第一半导体层或该第二半导体层、及该活性层的除去部、以及该除去部以外的非除去部，还具有设置于该非除去部的第一欧姆电极、以及设置于该除去部的第二欧姆电极。
若是这样的发光元件，即为发光波长相异的多个发光部形成于同一个发光元件，且适合窄间距的发光元件阵列的发光元件。
另外，优选地，该多个发光元件中的一个发光部由直接形成于该窗层兼支撑基板上的外延层所构成，其它的发光部则接合于该外延层之上。
若为这样的发光元件，便能使多种波长的光不相互干涉，在维持高亮度的同时将这些光放射至外部。
另外，优选地，在直接形成于该窗层兼支撑基板上的外延层与接合于该外延层之上的发光部之间具有苯并环丁烯膜或SiO2膜。
若是这样的发光元件，则直接形成于窗层兼支撑基板上的外延层与接合于外延层之上的发光部之间的接合在机械性上更为强固。
另外，该多个发光部可以为包含由蓝绿色系的InGaN类材料所构成的发光部、以及由红黄色系的AlGaInP类材料所构成的发光部。
如此一来，若为本发明的发光元件，例如便能成为具备蓝绿色系及红黄色系等发光波长相异的多个发光部的发光元件。
另外，本发明提供一种发光元件的制造方法，包含以下步骤：准备第一外延基板及第二外延基板，其中该第一外延基板在第一基板上成长有发出第一波长的光的外延层，该第二外延基板在第二基板上成长有发出第二波长的光的外延层；贴合该第一外延基板的外延层与该第二外延基板的外延层；以及从经过贴合的外延基板除去该第一基板或该第二基板。
若为这样的制造方法，由于是将两种以上的发光波长的发光部分别形成后再予以接合，因此能够在最合适的结晶成长条件下成长各个发光部，而得以获得对各个发光波长具高效率的发光层(发光元件区域)。因此，便能轻易地制造出具备发光波长相异的多个发光部，且使多种波长的光不相互干涉，能在维持高亮度的同时并将这些光放射至外部的发光元件。
另外，可以将InGaN类材料用做该发出第一波长的光的外延层，将AlGaInP类材料用做该发出第二波长的光的外延层。
如此一来，若为本发明的制造方法，便能轻易制造如具备蓝绿色系及红黄色系的发光波长的多个发光部的发光元件。
另外，优选形成具有按照第二导电型的第二半导体层、活性层、及第一导电型的第一半导体层的顺序所形成的构造的外延层，作为该发出第一波长的光的外延层及该发出第二波长的光的外延层。
如此一来，若为本发明的制造方法，便适用于形成双异质结构的发光部的方法。
另外，优选还包括以下步骤：在除去该第一基板或该第二基板的步骤之后，在该发出第一波长的光的外延层及该发出第二波长的光的外延层中，各自形成有除去该第一半导体层或该第二半导体层、及该活性层的除去部、以及该除去部以外的非除去部，且于该非除去部设置第一欧姆电极、并于该除去部设置第二欧姆电极。
若为本发明的制造方法，根据这样的步骤，便能在发光部设置欧姆电极。
另外，在贴合该第一外延基板的外延层与该第二外延基板的外延层的步骤之前，优选在该第一外延基板的外延层与该第二外延基板的外延层的至少一者之上形成苯并环丁烯膜，之后，通过该苯并环丁烯膜贴合该第一外延基板的外延层与该第二外延基板的外延层。
另外，在贴合该第一外延基板的外延层与该第二外延基板的外延层的步骤之前，优选在该第一外延基板的外延层与该第二外延基板的外延层的至少一者之上形成SiO2膜，之后，通过该SiO2膜贴合该第一外延基板的外延层与该第二外延基板的外延层。
通过苯并环丁烯膜或SiO2膜贴合该第一外延基板的外延层与该第二外延基板的外延层，从而便能使外延层彼此的接合在机械性上更为强固。
(三)有益效果
如上述，若为本发明的发光元件，即成为通过将发光波长相异的多个发光部形成于同一个发光元件，实现蓝～绿色系与黄～红色系的双色以上的显示，并且能使多种波长的光不相互干涉，在维持高亮度的同时将这些光放射至外部的发光元件。因此，若为本发明的发光元件，将特别适合窄间距的发光元件阵列。另外，若为本发明的发光元件的制造方法，由于是将两种发光波长的发光部分别形成后再予以接合，因此能够在最合适的结晶成长条件下成长各个发光部，而得以获得对各个发光波长具高效率的发光层(发光元件区域)。因此，便能轻易地制造出具备发光波长相异的多个发光部，且使多个波长的光不相互干涉，并能在维持高亮度的同时将这些光放射至外部，还适用于窄间距的发光元件阵列的发光元件。
附图说明
图1是表示本发明的发光元件的制造方法的第一实施方式的示意图。
图2是表示本发明的发光元件的制造方法的第二实施方式的示意图。
图3是表示本发明的发光元件的制造方法的第三实施方式的示意图。
图4是表示本发明的发光元件的制造方法的第四实施方式的示意图。
图5是表示本发明的发光元件的制造方法的第五实施方式的示意图。
图6是表示本发明的发光元件的制造方法的第六实施方式的示意图。
图7是表示安装有本发明的发光元件的配线基板的一例的示意图。
图8是表示安装有本发明的发光元件的配线基板的另一例的示意图。
图9是表示安装于配线基板的本发明的发光元件的一例的示意图。
具体实施方式
如上述，人们一直寻求一种发光元件及该发光元件的制造方法，该发光元件将发光波长相异的多个发光部形成于同一个发光元件，且适用于窄间距的发光元件阵列。
本发明的发明者们面对上述课题，在不断积极研究后发现，若为将两种发光波长的发光部分别形成后再予以接合的方法，由于能够在最合适的结晶成长条件下成长各个发光部，便能轻易地制造出发光波长相异的多个发光部形成于同一个发光元件的发光元件，进而完成了本发明。
即，本发明为一种发光元件，包含窗层兼支撑基板、以及设置于该窗层兼支撑基板上且发光波长相异的多个发光部，其中，该多个发光部均具有按照第二导电型的第二半导体层、活性层、及第一导电型的第一半导体层的顺序所形成的构造，且具有除去该第一半导体层或该第二半导体层、及该活性层的除去部、以及该除去部以外的非除去部，还具有设置于该非除去部的第一欧姆电极、以及设置于该除去部的第二欧姆电极。
以下，将参照附图详细说明本发明，但本发明并不限定于此。
(第一实施方式)
关于本发明的发光元件的第一实施方式，将参照图1的(h)进行说明。如图1的(h)所示，在本发明的第一实施方式中的发光元件12为包含作为窗层兼支撑基板的蓝宝石基板155、以及设置于蓝宝石基板155上且由蓝绿色系的InGaN类材料所构成的发光部及由红黄色系的AlGaInP类材料所构成的发光部的发光元件。
由蓝绿色系的InGaN类材料构成的发光部具有按照由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的N型披覆层(第二半导体层)151、由InsGa1-sN(0≤s≤1)构成的活性层152、及由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的P型披覆层(第一半导体层)153的顺序所形成的构造，且具有除去P型披覆层153及活性层152的除去部170、以及除去部170以外的非除去部160，还具有设置于非除去部160且与P型披覆层153相接的第三电极(第一欧姆电极)161、以及设置于除去部170且与N型披覆层151相接的第四电极(第二欧姆电极)171。
由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部具有按照由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的P型披覆层(第一半导体层)103、由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的活性层102、及由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的N型披覆层(第二半导体层)101的顺序所形成的构造，且具有除去N型披覆层101及活性层102的除去部120、以及除去部120以外的非除去部110，还具有设置于非除去部110且与N型披覆层101相接的第一电极(第一欧姆电极)111、以及设置于除去部120且与P型披覆层103相接的第二电极(第二欧姆电极)121。另外，由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部接合于由蓝绿色系的InGaN类材料构成的外延层之上。
另外，两个发光部均由绝缘层115所覆盖，且于第一电极111、第二电极121、第三电极161及第四电极171之上形成有凸块(バンプ)140。
接着将参照图1的(a)至(h)，说明本发明的第一实施方式中的发光元件的制造方法。首先，如图1的(a)所示，通过使用如有机金属气相外延法(MOVPE)，在蓝宝石基板155上依次层叠由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的N型披覆层(第二半导体层)151、由InsGa1-sN(0≤s≤1)构成的活性层152、及由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的P型披覆层(第一半导体层)153，而制作作为蓝、绿色发光材料的InGaN类外延晶圆150。另外，制作方法并不限定于MOVPE，也可以通过分子束外延(MBE)法、或化学束外延(CBE)法制作。
另外如图1的(b)所示，通过使用如有机金属气相外延法(MOVPE)，在GaAs基板105上依次层叠由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的N型披覆层(第二半导体层)101、由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的活性层102、及由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的P型披覆层(第一半导体层)103，而制作作为红、黄色发光材料的AlGaInP类外延晶圆100。另外，制作方法并不限定于MOVPE，也可以通过分子束外延(MBE)法、或化学束外延(CBE)法制作。
接着，如图1的(c)所示，接合InGaN类外延晶圆150与AlGaInP类外延晶圆100。此时，将AlGaInP类外延晶圆100及InGaN类外延晶圆150两者浸泡于碱性溶液(KOH水溶液或NaOH水溶液等)对表面进行碱处理，再于真空中使AlGaInP类外延晶圆100和InGaN类外延晶圆150的外延面彼此(P型披覆层103与P型披覆层153)接触，以500N以上的压力对两者进行压接，并且通过将温度保持在500℃以上，便能形成将两晶圆接合的接合晶圆10。
另外，也可以在接合前，将AlGaInP类外延晶圆100的GaAs基板厚度通过蚀刻或研磨进行薄膜加工至50～100μm左右的厚度。通过薄膜加工，AlGaInP类外延晶圆100在接合中变得容易变形，具有提升接合后的成品率的效果。
接着，如图1的(d)所示，通过化学性蚀刻而形成除去AlGaInP类外延晶圆100的GaAs基板105的晶圆11。化学性蚀刻液优选为对AlGaInP类材料具有蚀刻选择性的化学性蚀刻液，一般通过含氨蚀刻剂来除去。此时，薄膜加工或除去的基板也可以为蓝宝石基板155。
接着，如图1的(e)所示，在由AlGaInP类材料构成的外延层处，将N型披覆层101及活性层102的一部分予以除去，形成除去部120及非除去部110。此时的除去，例如可通过屏蔽非除去部110再进行蚀刻而进行。然后，于AlGaInP类外延晶圆100的N型披覆层101(非除去部110)上形成第一电极(第一欧姆电极)111，并于经局部切去N型披覆层101及活性层102的区域(除去部)120的局部处形成第二电极(第二欧姆电极)121。
接着如图1的(f)及(g)所示，于未形成由InGaN类材料构成的外延层的第一电极111及第二电极121的区域130处，将P型披覆层153及活性层152的一部分予以除去，形成除去部170及非除去部160。此时的除去，例如可通过屏蔽非除去部160及AlGaInP类材料构成的发光部，再以含有Cl类气体(Cl2、BCl3、SiCl4)的环境下的ICP蚀刻法进行。
接着如图1的(g)所示，于露出的InGaN类外延晶圆150的P型披覆层153的局部(非除去部160)形成第三电极(第一欧姆电极)161，并于经局部切去P型披覆层153及活性层152的区域(除去部)170的局部处形成第四电极(第二欧姆电极)171。
接着如图1的(h)所示，在第一电极111、第二电极121、第三电极161、第四电极171之上形成凸块140，而制作发光晶圆(发光元件)12。另外，凸块可通过销钉(スタッド)形成，也可以通过镀覆形成。
(第二实施方式)
关于本发明的发光元件的第二实施方式，将参照图2的(h)进行说明。如图2的(h)所示，在本发明的第二实施方式中的发光元件22为包含作为窗层兼支撑基板的蓝宝石基板255、以及设置于蓝宝石基板255上的由蓝绿色系的InGaN类材料所构成的发光部及由红黄色系的AlGaInP类材料所构成的发光部的发光元件。
由蓝绿色系的InGaN类材料构成的发光部具有按照由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的N型披覆层(第二半导体层)251、由InsGa1-sN(0≤s≤1)构成的活性层252、及由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的P型披覆层(第一半导体层)253的顺序所形成的构造，且具有除去P型披覆层253及活性层252的除去部270、以及除去部270以外的非除去部260，还具有设置于非除去部260且与P型披覆层253相接的第三电极(第一欧姆电极)261、以及设置于除去部270且与第二半导体层251相接的第四电极(第二欧姆电极)271。
由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部具有按照由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的P型披覆层(第一半导体层)203、由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的活性层202、及由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的N型披覆层(第二半导体层)201的顺序所形成的构造，且具有除去N型披覆层201及活性层202的除去部220、以及除去部220以外的非除去部210，还具有设置于非除去部210且与N型披覆层201相接的第一电极(第一欧姆电极)211、以及设置于除去部220且与P型披覆层203相接的第二电极(第二欧姆电极)221。另外，由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部经由苯并环丁烯膜204接合于蓝绿色系的InGaN类材料构成的外延层之上。
另外，两个发光部均由绝缘层215所覆盖，且于第一电极211、第二电极221、第三电极261及第四电极271之上形成有凸块240。
接着将参照图2的(a)至(h)，说明本发明的第二实施方式中的发光元件的制造方法。首先，如图2的(a)所示，通过使用如有机金属气相外延法(MOVPE)，在蓝宝石基板255上依次层叠由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的N型披覆层(第二半导体层)251、由InsGa1-sN(0≤s≤1)构成的活性层252、及由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的P型披覆层(第一半导体层)253，而制作作为蓝、绿色发光材料的InGaN类外延晶圆250。另外，制作方法并不限定于MOVPE，也可以通过分子束外延(MBE)法、或化学束外延(CBE)法制作。
另外，如图2的(b)所示，通过使用如有机金属气相外延法(MOVPE)，在GaAs基板205上依次层叠由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的N型披覆层(第二半导体层)201、由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的活性层202、及由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的P型披覆层(第一半导体层)203，而制作作为红、黄色发光材料的AlGaInP类外延晶圆200。另外，制作方法并不限定于MOVPE，也可以通过分子束外延(MBE)法、或化学束外延(CBE)法制作。
接着，在转速3,000rpm以上将苯并环丁烯(BCB)涂布于AlGaInP类外延晶圆200的外延面(P型披覆层203上)，形成膜厚度1μm左右的BCB膜204。然后如图2的(c)所示，使AlGaInP类外延晶圆200的BCB涂布面面向InGaN类外延晶圆250的外延面(P型披覆层253)并使其接触，以500N以上的压力对两者进行压接，并且通过将温度保持在150℃以上，便能形成将两晶圆接合的接合晶圆20。另外，BCB膜可仅形成于第一外延基板或第二外延基板中的任一者，也可以形成于两者。
另外，也可以在接合前，将AlGaInP类外延晶圆200的GaAs基板厚度通过蚀刻或研磨进行薄膜加工至50～100μm左右。通过薄膜加工，AlGaInP类外延晶圆200在接合中变得容易变形，具有提升接合后的成品率的效果。
接着如图2的(d)所示，通过化学性蚀刻而形成除去AlGaInP类外延晶圆200的GaAs基板205的晶圆21。化学性蚀刻液优选为对AlGaInP类材料具有蚀刻选择性的化学性蚀刻液，一般通过含氨蚀刻剂来除去。此时，薄膜加工或除去的基板也可以为蓝宝石基板255。
接着如图2的(e)所示，在由AlGaInP类材料构成的外延层处，将N型披覆层201及活性层202的一部分予以除去，形成除去部220及非除去部210。此时的除去，例如可通过屏蔽非除去部210再进行蚀刻而进行。然后于AlGaInP类外延晶圆200的N型披覆层201(非除去部210)上形成第一电极(第一欧姆电极)211，并于经局部切去N型披覆层201及活性层202的区域(除去部)220的局部处形成第二电极(第二欧姆电极)221。
接着如图2的(f)及(g)所示，于未形成由InGaN类材料构成的外延层的第一电极211及第二电极221的区域230处，以含有F类气体(CF4、CHF3、C2F6、C3F8、NF3、SF4、SF6)的环境下的ICP蚀刻法除去BCB膜204，露出InGaN类外延晶圆的表面(P型披覆层253)。然后，将P型披覆层253及活性层252的一部分予以除去，形成除去部270及非除去部260。此时的除去，例如可通过屏蔽非除去部260及由AlGaInP类材料构成的发光部，再以含有Cl类气体(Cl2、BCl3、SiCl4)的环境下的ICP蚀刻法进行。
接着如图2的(g)所示，于露出的InGaN类外延晶圆250的P型披覆层253的一部分(非除去部260)形成第三电极(第一欧姆电极)261，并于经局部切去P型披覆层253及活性层252的区域(除去部)270的局部处形成第四电极(第二欧姆电极)271。
接着如图2的(h)所示，在第一电极211、第二电极221、第三电极261、第四电极271之上形成凸块240，而制作发光晶圆(发光元件)22。另外，凸块可通过销钉形成，也可以通过镀覆形成。
(第三实施方式)
关于本发明的发光元件的第三实施方式，将参照图3的(h)进行说明。如图3的(h)所示，在本发明的第三实施方式中的发光元件32为包含窗层兼支撑基板的蓝宝石基板355、以及设置于蓝宝石基板355上的由蓝绿色系的InGaN类材料所构成的发光部及由红黄色系的AlGaInP类材料所构成的发光部的发光元件。
由蓝绿色系的InGaN类材料构成的发光部具有按照由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的N型披覆层(第二半导体层)351、由InsGa1-sN(0≤s≤1)构成的活性层352、及由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的P型披覆层(第一半导体层)353的顺序所形成的构造，且具有除去P型披覆层353及活性层352的除去部370、以及除去部370以外的非除去部360，还具有设置于非除去部360且与P型披覆层353相接的第三电极(第一欧姆电极)361、以及设置于除去部370且与N型披覆层351相接的第四电极(第二欧姆电极)371。
由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部具有按照由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的P型披覆层(第一半导体层)303、由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的活性层302、及由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的N型披覆层(第二半导体层)301的顺序所形成的构造，且具有除去N型披覆层301及活性层302的除去部320、以及除去部320以外的非除去部310，还具有设置于非除去部310且与N型披覆层301相接的第一电极(第一欧姆电极)311、以及设置于除去部320且与P型披覆层303相接的第二电极(第二欧姆电极)321。另外，由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部通过双层的SiO2膜306、356而接合于由蓝绿色系的InGaN类材料构成的外延层之上。
另外，两个发光部均由绝缘层315所覆盖，且于第一电极311、第二电极321、第三电极361及第四电极371之上形成有凸块340。
接着将参照图3的(a)至(h)，说明本发明的第三实施方式中的发光元件的制造方法。首先如图3的(a)所示，通过使用如有机金属气相外延法(MOVPE)，在蓝宝石基板355上依次层叠由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的N型披覆层(第二半导体层)351、由InsGa1-sN(0≤s≤1)构成的活性层352、及由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的P型披覆层(第一半导体层)353，而制作作为蓝、绿色发光材料的InGaN类外延晶圆350。另外，制作方法并不限定于MOVPE，也可以通过分子束外延(MBE)法、或化学束外延(CBE)法制作。然后，再于P型披覆层353上形成SiO2膜356。
另外如图3的(b)所示，通过使用如有机金属气相外延法(MOVPE)，在GaAs基板305上依次层叠由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的N型披覆层(第二半导体层)301、由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的活性层302、及由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的P型披覆层(第一半导体层)303，而制作作为红、黄色发光材料的AlGaInP类外延晶圆300。另外，制作方法并不限定于MOVPE，也可以通过分子束外延(MBE)法、或化学束外延(CBE)法制作。然后，再于P型披覆层303上形成SiO2膜306。另外，SiO2膜可仅形成于第一外延基板或第二外延基板中的任一者，也可以形成于两者。
接着如图3的(c)所示，接合InGaN类外延晶圆350与AlGaInP类外延晶圆300。此时，将AlGaInP类外延晶圆300及InGaN类外延晶圆350两者浸泡于碱性溶液(KOH水溶液或NaOH水溶液等)对表面进行碱处理，再使AlGaInP类外延晶圆300和InGaN类外延晶圆350的SiO2膜彼此于真空中接触，以500N以上的压力对两者进行压接，并且通过将温度保持在700℃以上，便能形成将两晶圆接合的接合晶圆30。
接着如图3的(d)所示，形成通过化学性蚀刻而除去AlGaInP类外延晶圆300的GaAs基板305的晶圆31。化学性蚀刻液优选为对AlGaInP类材料具有蚀刻选择性的化学性蚀刻液，一般通过含氨蚀刻剂来除去。此时，薄膜加工或除去的基板也可以为蓝宝石基板355。
接着，如图3的(e)所示，在由AlGaInP类材料构成的外延层处，将N型披覆层301及活性层302的一部分予以除去，形成除去部320及非除去部310。此时的除去，例如可通过屏蔽非除去部310再进行蚀刻而进行。然后于AlGaInP类外延晶圆300的N型披覆层301(非除去部310)上形成第一电极(第一欧姆电极)311，并于局部切去了N型披覆层301及活性层302的区域(除去部)320的局部处形成第二电极(第二欧姆电极)321。
接着，如图3的(f)及(g)所示，于未形成由InGaN类材料构成的外延层的第一电极311及第二电极321的区域330处，以含有F类气体(CF4、CHF3、C2F6、C3F8、NF3、SF4、SF6)的环境下的ICP蚀刻法除去SiO2膜306、356，露出InGaN类外延晶圆的表面(P型披覆层353)。然后将P型披覆层353及活性层352的一部分予以除去，形成除去部370及非除去部360。此时的除去，例如可通过屏蔽非除去部360及AlGaInP类材料构成的发光部，再以含有Cl类气体(Cl2、BCl3、SiCl4)的环境下的ICP蚀刻法进行。
接着如图3的(g)所示，于露出的InGaN类外延晶圆350的P型披覆层353的一部分(非除去部360)上形成第三电极(第一欧姆电极)361，并于局部切去了P型披覆层353及活性层352的区域(除去部)370的局部处形成第四电极(第二欧姆电极)371。
接着如图3的(h)所示，在第一电极311、第二电极321、第三电极361、第四电极371之上形成凸块340，而制作发光晶圆(发光元件)32。另外，凸块可通过销钉形成，也可以通过镀覆形成。
(第四实施方式)
关于本发明的发光元件的第四实施方式，将参照图4的(h)进行说明。如图4的(h)所示，在本发明的第四实施方式中的发光元件42包含窗层兼支撑基板的蓝宝石基板455、以及设置于蓝宝石基板455上的由蓝绿色系的InGaN类材料所构成的发光部及由红黄色系的AlGaInP类材料所构成的发光部的发光元件。
由蓝绿色系的InGaN类材料构成的发光部具有按照由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的N型披覆层(第二半导体层)451、由InsGa1-sN(0≤s≤1)构成的活性层452、及由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的P型披覆层(第一半导体层)453的顺序所形成的构造，且具有除去P型披覆层453及活性层452的除去部470、以及除去部470以外的非除去部460，还具有设置于非除去部460且与P型披覆层453相接的第三电极(第一欧姆电极)461、以及设置于除去部470且与N型披覆层451相接的第四电极(第二欧姆电极)471。
由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部具有按照由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的P型披覆层(第一半导体层)403、由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的活性层402、及由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的N型披覆层(第二半导体层)401的顺序所形成的构造，且具有除去N型披覆层401及活性层402的除去部420、以及除去部420以外的非除去部410，还具有设置于非除去部410且与N型披覆层401相接的第一电极(第一欧姆电极)411、以及设置于除去部420且与P型披覆层403相接的第二电极(第二欧姆电极)421。另外，由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部接合于构成由蓝绿色系的InGaN类材料构成的发光部的外延层(N型披覆层451、活性层452及P型披覆层453)之上。
另外，两个发光部均由绝缘层415覆盖，且于第一电极411、第二电极421、第三电极461及第四电极471之上形成有凸块440。
接着，将参照图4的(a)至(h)，说明本发明的第四实施方式中的发光元件的制造方法。首先，如图4的(a)所示，通过使用如有机金属气相外延法(MOVPE)，在蓝宝石基板455上依次层叠由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的N型披覆层(第二半导体层)451、由InsGa1-sN(0≤s≤1)构成的活性层452、及由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的P型披覆层(第一半导体层)453，而制作作为蓝、绿色发光材料的InGaN类外延晶圆450。另外，制作方法并不限定于MOVPE，也可以通过分子束外延(MBE)法、或化学束外延(CBE)法制作。
另外，如图4的(b)所示，通过使用如有机金属气相外延法(MOVPE)，在GaAs基板405上依次层叠由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的N型披覆层(第二半导体层)401、由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的活性层402、及由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的P型披覆层(第一半导体层)403，而制作作为红、黄色发光材料的AlGaInP类外延晶圆400。另外，制作方法并非限定于MOVPE，也可以通过分子束外延(MBE)法，或化学束外延(CBE)法制作。
接着，如图4的(c)所示，接合InGaN类外延晶圆450与AlGaInP类外延晶圆400。此时，将AlGaInP类外延晶圆400及InGaN类外延晶圆450两者浸泡于碱性溶液(KOH水溶液或NaOH水溶液等)对表面进行碱处理，再于真空中使AlGaInP类外延晶圆400和InGaN类外延晶圆450的外延面彼此(P型披覆层403与P型披覆层453)接触，以500N以上的压力对两者进行压接，并且通过将温度保持在500℃以上，便能形成将两晶圆接合的接合晶圆40。
另外，也可以在接合前，将AlGaInP类外延晶圆400的GaAs基板厚度通过蚀刻或研磨进行薄膜加工至50～100μm左右。通过薄膜加工，AlGaInP类外延晶圆400在接合中变得容易变形，具有提升接合后的成品率的效果。
接着如图4的(d)所示，形成通过化学性蚀刻而除去AlGaInP类外延晶圆400的GaAs基板405的晶圆41。化学性蚀刻液优选为对AlGaInP类材料具有蚀刻选择性的化学性蚀刻液，一般通过含氨蚀刻剂来除去。此时，薄膜加工或除去的基板也可以为蓝宝石基板455。
接着，如图4的(e)所示，于AlGaInP类外延晶圆400的N型披覆层401(非除去部410)上形成第一电极(第一欧姆电极)411，并于区域420开出深达P型披覆层403的孔洞或沟状的形状(即，设置除去N型披覆层401及活性层402的除去部)，而于区域420的底部形成与P型披覆层403相接的第二电极(第二欧姆电极)421。
接着，如图4的(f)所示，在由AlGaInP类材料构成的外延层处将未形成第一电极411及第二电极421的区域430的一部分予以除去。区域430的除去使用含有Cl类气体(Cl2、BCl3、SiCl4)的环境下的ICP蚀刻法，而使InGaN类外延晶圆的表面(P型披覆层453)露出。
接着，如图4的(g)所示，于露出的InGaN类外延晶圆450的P型披覆层453的局部(非除去部460)形成第三电极(第一欧姆电极)461，并于区域470开出深达N型披覆层451的孔洞或沟状的形状(即，设置除去P型披覆层453及活性层452的除去部)、而于区域470的底部形成与N型披覆层451相接的第四电极(第二欧姆电极)471。
接着，如图4的(h)所示，在第一电极411、第二电极421、第三电极461、第四电极471之上形成凸块440，而制作发光晶圆(发光元件42)。另外，凸块可通过销钉形成，也可以通过镀覆形成。
(第五实施方式)
关于本发明的发光元件的第五实施方式，将参照图5的(h)进行说明。如图5的(h)所示，在本发明的第五实施方式中的发光元件52为包含窗层兼支撑基板的蓝宝石基板555、以及设置于蓝宝石基板555上的由蓝绿色系的InGaN类材料所构成的发光部及由红黄色系的AlGaInP类材料所构成的发光部的发光元件。
由蓝绿色系的InGaN类材料构成的发光部具有按照由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的N型披覆层(第二半导体层)551、由InsGa1-sN(0≤s≤1)构成的活性层552、及由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的P型披覆层(第一半导体层)553的顺序所形成的构造，且具有除去P型披覆层553及活性层552的除去部570、以及除去部570以外的非除去部560，还具有设置于非除去部560且与P型披覆层553相接的第三电极(第一欧姆电极)561、以及设置于除去部570且与N型披覆层551相接的第四电极(第二欧姆电极)571。
由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部具有按照由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的P型披覆层(第一半导体层)503、由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的活性层502、及由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的N型披覆层(第二半导体层)501的顺序所形成的构造，且具有除去N型披覆层501及活性层502的除去部520、以及除去部520以外的非除去部510，还具有设置于非除去部510且与N型披覆层501相接的第一电极(第一欧姆电极)511、以及设置于除去部520且与P型披覆层503相接的第二电极(第二欧姆电极)521。另外，由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部经由苯并环丁烯膜504接合于构成由蓝绿色系的InGaN类材料构成的发光部的外延层(N型披覆层551、活性层552及P型披覆层553)之上。
另外，两个发光部均由绝缘层515覆盖，且于第一电极511、第二电极521、第三电极561及第四电极571之上形成有凸块540。
接着，将参照图5的(a)至(h)，说明本发明的第五实施方式中的发光元件的制造方法。首先如图5的(a)所示，通过使用如有机金属气相外延法(MOVPE)，在蓝宝石基板555上依次层叠由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的N型披覆层(第二半导体层)551、由InsGa1-sN(0≤s≤1)构成的活性层552、及由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的P型披覆层(第一半导体层)553，而制作作为蓝、绿色发光材料的InGaN类外延晶圆550。另外，制作方法并不限定于MOVPE，也可以通过分子束外延(MBE)法、或化学束外延(CBE)法制作。
另外，如图5的(b)所示，通过使用如有机金属气相外延法(MOVPE)，在GaAs基板505上依次层叠由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的N型披覆层(第二半导体层)501、由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的活性层502、及由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的P型披覆层(第一半导体层)503，而制作作为红、黄色发光材料的AlGaInP类外延晶圆500。另外，制作方法并不限定于MOVPE，也可以通过分子束外延(MBE)法、或化学束外延(CBE)法制作。
接着，在转速3,000rpm以上将苯并环丁烯(BCB)涂布于AlGaInP类外延晶圆500的外延面(P型披覆层503上)，形成膜厚度1μm左右的BCB膜504。然后如图5的(c)所示，使AlGaInP类外延晶圆500的BCB涂布面面向InGaN类外延晶圆550的外延面(P型披覆层553)并使其接触，以500N以上的压力对两者进行压接，并且通过将温度保持在150℃以上，便能形成将两晶圆接合的接合晶圆50。另外，BCB膜可仅形成于第一外延基板及第二外延基板中的任一者，也可以形成于两者。
另外，也可以在接合前，将AlGaInP类外延晶圆500的GaAs基板厚度通过蚀刻或研磨进行薄膜加工至50～100μm左右的厚度。通过薄膜加工，AlGaInP类外延晶圆500在接合中变得容易变形，具有提升接合后的成品率的效果。
接着，如图5的(d)所示，形成通过化学性蚀刻而除去AlGaInP类外延晶圆500的GaAs基板505的晶圆51。化学性蚀刻液优选为对AlGaInP类材料具有蚀刻选择性的化学性蚀刻液，一般通过含氨蚀刻剂来除去。此时，薄膜加工或除去的基板也可以为蓝宝石基板555。
接着，如图5的(e)所示，于AlGaInP类外延晶圆500的N型披覆层501(非除去部510)上形成第一电极(第一欧姆电极)511，并于区域520开出深达P型披覆层503的孔洞或沟状的形状(即，设置除去N型披覆层501及活性层502的除去部)，而于区域520的底部形成与P型披覆层503相接的第二电极(第二欧姆电极)521。
接着，如图5的(f)所示，于由AlGaInP类材料构成的外延层处将未形成第一电极511及第二电极521的区域530的一部分予以除去。区域530的除去使用含有Cl类气体(Cl2、BCl3、SiCl4)的环境下的ICP蚀刻法，而使InGaN类外延晶圆的表面的BCB膜504露出。然后，以含有F类气体(CF4、CHF3、C2F6、C3F8、NF3、SF4、SF6)的环境下的ICP蚀刻法除去BCB膜504，露出InGaN类外延晶圆的表面(P型披覆层553)。
接着，如图5的(g)所示，于露出的InGaN类外延晶圆550的P型披覆层553的一部分(非除去部560)上形成第三电极(第一欧姆电极)561，并于区域570开出深达N型披覆层551的孔洞或沟状的形状(即，设置除去P型披覆层553及活性层552的除去部)，而于区域570的底部形成与N型披覆层551相接的第四电极(第二欧姆电极)571。
接着，如图5的(h)所示，在第一电极511、第二电极521、第三电极561、第四电极571之上形成凸块540，而制作发光晶圆(发光元件)52。另外，凸块可通过销钉形成，也可以通过镀覆形成。
(第六实施方式)
关于本发明的发光元件的第六实施方式，将参照图6的(h)进行说明。如图6的(h)所示，在本发明的第六实施方式中的发光元件62为包含窗层兼支撑基板的蓝宝石基板655、以及设置于蓝宝石基板655上的由蓝绿色系的InGaN类材料所构成的发光部及由红黄色系的AlGaInP类材料所构成的发光部的发光元件。
由蓝绿色系的InGaN类材料构成的发光部具有按照由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的N型披覆层(第二半导体层)651、由InsGa1-sN(0≤s≤1)构成的活性层652、及由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的P型披覆层(第一半导体层)653的顺序所形成的构造，且具有除去P型披覆层653及活性层652的除去部670、以及除去部670以外的非除去部660，还具有设置于非除去部660且与P型披覆层653相接的第三电极(第一欧姆电极)661、以及设置于除去部670且与N型披覆层651相接的第四电极(第二欧姆电极)671。
由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部具有按照由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的P型披覆层(第一半导体层)603、由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的活性层602、及由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的N型披覆层(第二半导体层)601的顺序所形成的构造，且具有除去N型披覆层601及活性层602的除去部620、以及除去部620以外的非除去部610，还具有设置于非除去部610且与N型披覆层601相接的第一电极(第一欧姆电极)611、以及设置于除去部620且与P型披覆层603相接的第二电极(第二欧姆电极)621。另外，由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部经由双层SiO2膜606、656接合于由蓝绿色系的InGaN类材料构成的发光部的外延层(N型披覆层651、活性层652及P型披覆层653)之上。
另外，两个发光部均由绝缘层615覆盖，且于第一电极611、第二电极621、第三电极661及第四电极671之上形成有凸块640。
接着，将参照图6的(a)至(h)，说明本发明的第六实施方式中的发光元件的制造方法。首先，如图6的(a)所示，通过使用如有机金属气相外延法(MOVPE)，在蓝宝石基板655上依次层叠由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的N型披覆层(第二半导体层)651、由InsGa1-sN(0≤s≤1)构成的活性层652、及由AlsGa1-sN(0≤s≤1)构成的P型披覆层(第一半导体层)653，而制作作为蓝、绿色发光材料的InGaN类外延晶圆650。另外，制作方法并不限定于MOVPE，也可以通过分子束外延(MBE)法、或化学束外延(CBE)法制作。然后，再于P型披覆层653上形成SiO2膜656。
另外，如图6的(b)所示，通过使用如有机金属气相外延法(MOVPE)，在GaAs基板605上依次层叠由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的N型披覆层(第二半导体层)601、由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的活性层602、及由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0.4≤y≤0.6)构成的P型披覆层(第一半导体层)603，而制作作为红、黄色发光材料的AlGaInP类外延晶圆600。另外，制作方法并不限定于MOVPE，也可以通过分子束外延(MBE)法、或化学束外延(CBE)法制作。然后，再于P型披覆层603上形成SiO2膜606。另外，SiO2膜可仅于第一外延基板或第二外延基板中的任一者形成，也可以形成于两者。
接着，如图6的(c)所示，接合InGaN类外延晶圆650与AlGaInP类外延晶圆600。此时，将AlGaInP类外延晶圆600及InGaN类外延晶圆650两者浸泡于碱性溶液(KOH水溶液或NaOH水溶液等)对表面进行碱处理，再使AlGaInP类外延晶圆600和InGaN类外延晶圆650的SiO2膜彼此于真空中接触，以500N以上的压力对两者进行压接，并且通过将温度保持在700℃以上，便能形成将两晶圆接合的接合晶圆60。
接着，如图6的(d)所示，通过化学性蚀刻而形成除去AlGaInP类外延晶圆600的GaAs基板605的晶圆61。化学性蚀刻液优选为对AlGaInP类材料具有蚀刻选择性的化学性蚀刻液，一般通过含氨蚀刻剂来除去。此时，薄膜加工或除去的基板也可以为蓝宝石基板655。
接着，如图6的(e)所示，于AlGaInP类外延晶圆600的N型披覆层601(非除去部610)上形成第一电极(第一欧姆电极)611，并于区域620开出深达P型披覆层603的孔洞或沟状的形状(即，设置除去N型披覆层601及活性层602的除去部)，而于区域620的底部形成与P型披覆层603相接的第二电极(第二欧姆电极)621。
接着，如图6的(f)所示，于由AlGaInP类材料构成的外延层处将未形成第一电极611及第二电极621的区域630的一部分予以除去。区域630的除去使用含有Cl类气体(Cl2、BCl3、SiCl4)的环境下的ICP蚀刻法，露出形成于InGaN类外延晶圆上的SiO2膜606。然后，再以含有F类气体(CF4、CHF3、C2F6、C3F8、NF3、SF4、SF6)的环境下的ICP蚀刻法除去SiO2膜606、656，露出InGaN类外延晶圆的表面(P型披覆层653)。
接着，如图6的(g)所示，于露出的InGaN类外延晶圆650的P型披覆层653的局部(除去部660)形成第三电极(第一欧姆电极)661，并于区域670开出深达P型披覆层651的孔洞或沟状的形状(即，设置除去P型披覆层653及活性层652的除去部)，而于区域670的底部形成与N型披覆层651相接的第四电极(第二欧姆电极)671。
接着，如图6的(h)所示，在第一电极611、第二电极621、第三电极661、第四电极671之上形成凸块640，而制作发光晶圆(发光元件)62。另外，凸块可通过销钉形成，也可以通过镀覆形成。
另外，尽管在上述第一至第六实施方式所制造的发光元件中，其由蓝绿色系的InGaN类材料构成的发光部均从蓝宝石基板(窗层兼支撑基板)侧按照N型披覆层(第二半导体层)、活性层、P型披覆层(第一半导体层)的顺序而形成；而其由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部均从蓝宝石基板(窗层兼支撑基板)侧按照P型披覆层(第一半导体层)、活性层、N型披覆层(第二半导体层)的顺序而形成，但本发明并不限定于此。若要改变在各发光部中第二半导体层及第一半导体层的顺序，则只要在制作第一外延基板或第二外延基板时改变第二半导体及第一半导体的形成顺序即可。
另外，如第一至第六实施方式所示，即便是在将由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部接合于由蓝绿色系的InGaN类材料构成的外延层之上的情况，由于由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部与由蓝绿色系的InGaN类材料构成的外延层的接合面为高电阻，故在使由红黄色系的AlGaInP类材料构成的发光部通电时，并不会通电至位于其下部的由蓝绿色系的InGaN类材料构成的外延层。
(发光元件阵列基板的制造方法)
接着将参照图7至图9，针对将根据上述第一至第六实施方式所制造的发光元件安装于配线基板而制造发光元件阵列基板的方法的一例进行说明。
最初，如图7所示，在Si晶圆700上设置蓝、绿色系发光元件用FET控制部701及黄、红色系发光元件用FET控制部751。FET控制部701、751分别具有源极(711、761)、漏极(712、762)、栅极氧化膜(713、763)、栅极(714、764)、反转区(715、765)。漏极(712、762)通过配线(740、790)连接于源极线(741、791)。并于配线部(721、722、771、772)上局部设置焊垫电极部(731、732、781、782)，而形成驱动电路晶圆800。
另外，亦可使用示于图8的驱动电路晶圆800’来代替示于图7的驱动电路晶圆800。对于驱动电路晶圆800’，如图8所示，在Si晶圆700’中，FET控制部(701’、751’)并非与配线部(721’、722’、771’、772’)及焊垫电极部(731’、732’、781’、782’)在相同的面，而是隔着导通孔(745’、795’)于相反面形成。另外，源极(711’、761’)、漏极(712’、762’)、栅极氧化膜(713’、763’)、栅极(714’、764’)、反转区(715’、765’)、配线(740’、790’)以及源极线(741’、791’)与上述的驱动电路晶圆800同样地形成。
接着，将发光晶圆(发光元件12、22、32、42、52、62)与驱动电路晶圆800予以重迭并接合，而以第一实施方式为例进行说明。如图9所示，以发光晶圆12上的凸块140与驱动电路晶圆800上的焊垫电极部(731、732、781、782)重合的方式而贴合，再施加10N以上的压力及超音波，使凸块140与焊垫电极部(731、732、781、782)结合，从而获得发光元件阵列基板900。
另外，在第一实施方式中，GaN对红～黄色发光波长的折射率为2.4，AlGaInP的折射率则为3.4。此时的全反射角便能获得宽达40度的配光角度。
另外，在第二及第三实施方式中，为了经由BCB膜及SiO2膜进行接合，SiO2膜的折射率为1.5，AlGaInP的折射率则为3.4。此时的全反射角为24度，而与第一实施方式相比配光角度狭窄，但能获得在机械层面较第一实施方式更坚固的接合。
另外，在第四至第六实施方式中，由于并非对发光层切口，而是形成导通孔以与下部层进行欧姆接触，故能够获得广阔的发光层面积，从而能实现使每一个元件的亮度增加的发光元件阵列。
另外，尽管在第一至第三实施方式中，为形成1像素而于平面方向配置发光波长相异的发光元件，但在第四至第六实施方式中，却能沿光取出方向层叠并设置多种波长的发光元件，而得以实现每一个像素的面积仅具有接触所需的最低限度的面积。因此，便能够将每一个像素的元件设计得更大，将元件面积扩大，以此便能将每一个元件的特性参差缩小。
另外，尽管在上述的第一至第六实施方式，呈现了使用由蓝绿色系的InGaN类材料所构成的发光部、及由红黄色系的AlGaInP类材料所构成的发光部作为发光波长相异的多个发光部的例子，但在本发明中的发光部并不限定于此，而能够使用现有公知的各种发光波长(材料)，例如除上述材料之外，也能使用ZnSe类、ZnO类、GaO类等材料。然后，在发光元件的制造中，准备具有所期望之发光波长的外延基板作为第一外延基板及第二外延基板，并通过将它们接合，便能轻易制造将具有多种所期望的发光波长的发光部组合而成的发光元件。
如上述，若为本发明的发光元件，即成为如下发光元件，其能通过将发光波长相异的多个发光部形成于同一个发光元件而可实现例如蓝～绿色系与黄～红色系的双色以上的显示，并且能使多种波长的光不相互干涉，在维持高亮度的同时将它们放射至外部。因此，若为本发明的发光元件，将特别适合窄间距的发光元件阵列。另外，若为本发明的发光元件的制造方法，由于是将两种发光波长的发光部分别形成后再予以接合，因此能够在最合适的结晶成长条件下成长各个发光部，而得以获得对各个发光波长具高效率的发光层(发光元件区域)。因此，便能轻易地制造出具备发光波长相异的多个发光部，且使多个波长的光不相互干涉，能在维持高亮度的同时将它们放射至外部，适用于窄间距的发光元件阵列的发光元件。
另外，本发明并不限定于上述的实施方式。上述实施方式为示例说明，凡具有与本发明的权利要求所记载的技术思想实质上同样的构成，产生相同作用效果的方案，不论为何物皆包含在本发明的技术范围内。
Claims (10)
1.一种发光元件，包含窗层兼支撑基板、以及设置于所述窗层兼支撑基板上且发光波长相异的多个发光部，其特征在于，
所述多个发光部均具有按照第二导电型的第二半导体层、活性层、及第一导电型的第一半导体层的顺序所形成的构造，且具有除去所述第一半导体层或所述第二半导体层、及所述活性层的除去部、以及所述除去部以外的非除去部，还具有设置于所述非除去部的第一欧姆电极、以及设置于所述除去部的第二欧姆电极。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，所述多个发光部中的一个发光部由直接形成于所述窗层兼支撑基板上的外延层所构成，其它的发光部则接合于所述外延层之上。
3.根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于，在直接形成于所述窗层兼支撑基板上的外延层与接合于所述外延层之上的发光部之间具有苯并环丁烯膜或SiO2膜。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光元件，其特征在于，所述多个发光部包括由蓝绿色系的InGaN类材料所构成的发光部、及由红黄色系的AlGaInP类材料所构成的发光部。
5.一种发光元件的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：
准备第一外延基板及第二外延基板，其中所述第一外延基板在第一基板上成长有发出第一波长的光的外延层，所述第二外延基板在第二基板上成长有发出第二波长的光的外延层；
贴合所述第一外延基板的外延层与所述第二外延基板的外延层；以及
从经过贴合的外延基板除去所述第一基板或所述第二基板。
6.根据权利要求5所述的发光元件的制造方法，其特征在于，将InGaN类材料用作所述发出第一波长的光的外延层，将AlGaInP类材料用作所述发出第二波长的光的外延层。
7.根据权利要求5或6所述的发光元件的制造方法，其特征在于，形成具有按照第二导电型的第二半导体层、活性层、及第一导电型的第一半导体层的顺序所形成的构造的外延层，作为所述发出第一波长的光的外延层以及所述发出第二波长的光的外延层。
8.根据权利要求7所述的发光元件的制造方法，其特征在于，还包括以下步骤：在除去所述第一基板或所述第二基板的步骤之后，在所述发出第一波长的光的外延层及所述发出第二波长的光的外延层中，各自形成有除去所述第一半导体层或所述第二半导体层、及所述活性层的除去部、以及所述除去部以外的非除去部，且于所述非除去部设置第一欧姆电极、并于所述除去部设置第二欧姆电极。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的发光元件的制造方法，其特征在于，在贴合所述第一外延基板的外延层与所述第二外延基板的外延层的步骤之前，在所述第一外延基板的外延层与所述第二外延基板的外延层的至少一者之上形成苯并环丁烯膜，之后，通过该苯并环丁烯膜贴合所述第一外延基板的外延层与所述第二外延基板的外延层。
10.根据权利要求5至8中任一项所述的发光元件的制造方法，其特征在于，在贴合所述第一外延基板的外延层与所述第二外延基板的外延层的步骤之前，在所述第一外延基板的外延层与所述第二外延基板的外延层的至少一者之上形成SiO2膜，之后，通过所述SiO2膜贴合所述第一外延基板的外延层与所述第二外延基板的外延层。
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