CN114762133A - 半导体发光元件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种半导体发光元件制造方法(METHOD OF MANUFACTURING ALIGHT EMITTING DEVICE)，包括如下步骤：提供依次形成有第一半导体区域、有源区域、第二半导体区域的生长基板；在第二半导体区域侧接合第一透光性基板；从第一半导体区域侧去除生长基板；利用粘合层而将第二透光性基板附着到去除了生长基板的第一半导体区域侧；从第二半导体区域侧激光烧蚀第一透光性基板；露出一部分第一半导体区域；及在露出的第一半导体区域和第二半导体区域上分别形成倒装芯片的第一电极和倒装芯片的第二电极。
Description
技术领域
本公开(Disclosure)在整体上涉及半导体发光元件及其制造方法(METHOD OFMANUFACTURING A LIGHT EMITTING DEVICE)，特别地，涉及使用于迷你LED显示器或微LED显示器的半导体发光元件(例如：迷你LED(宽度为100μm左右(300μm以下))、微LED(宽度小于100μm的元件))及其制造方法。微LED显示器与以往的LED白光LCD不同地，并非将半导体发光元件用于发出白光，而是与OLED显示器同样地，使用于直接发光。在此，半导体发光元件表示通过电子和空穴的复合而生成光的半导体光元件，例如为发出紫外线光、蓝色光及绿色光的AlGaInN基半导体发光元件及发出红色光的AlGaInP(As)基半导体发光元件。
背景技术
在此，提供与本公开相关的背景技术，但这并非一定表示公知技术(This sectionprovides background information related to the present disclosure which isnot necessarily prior art)。
图1是表示美国公开专利公报第US2019/0067255号中公开的半导体发光结构物的一例的图，半导体发光结构物包括第一半导体发光元件(101；例如：红色发光LED倒装芯片)、第二半导体发光元件(103；例如：蓝色发光LED倒装芯片)、第三半导体发光元件(105；例如：绿色发光LED倒装芯片)及放置3个半导体发光元件(101，103，105)的配线基板107。
图2是表示美国公开专利公报第US2019/0067525号公开的半导体发光元件的一例(图1中公开的半导体发光结构物中使用的半导体发光元件的一例)的图，半导体发光元件包括P型GaP窗口层104、P型约束层106、MQW有源区域108、N型约束层110及N型电流扩散层112。另外，半导体发光元件在去除生长基板的一侧上具备金属反射层164、N侧电极182及P侧电极180。另外，半导体发光元件在其相反侧具备P型电流扩散层(118；例如：ITO)、透明粘合层130及透明支承基板102。通过这样的结构，半导体发光元件发出红色波长的光。但是，在电极180、182所在的一侧即引线电极、配线乃至配线基板和倒装芯片实现接合的一侧上配置N型AlGaInP(As)基半导体层的情况下(所谓，N-sideup倒装芯片)，特别地，随着芯片的大小被超小型化，难以进行为了从P侧电极180向P型半导体区域104、106注入电流而去除较厚的N型半导体区域110、112和MQW有源区域108的MESA蚀刻工序及电连接工序，并且在N型半导体区域110、112中通过不均匀的电流流动等而产生过大的热。作为解决这样的问题的方案，可考虑利用P-sideup倒装芯片，以往提出了两个方案。
图3是表示美国注册专利公报第US5,376,580号公开的半导体发光元件的一例的图，半导体发光元件包括P型GaAs生长基板14、P型半导体区域(11；例如：AlGaAs)、有源区域12及N型半导体区域(13；例如：AlGaAs)。在这样的形态(在外延的生长过程中使P型半导体区域11先生长)的半导体发光元件中，通过经过图2所示的这样的方式的电极形成过程，可制造所谓P-sideup倒装芯片。但是，无论是AlGaInN基半导体发光元件，还是AlGaInP(As)基半导体发光元件，在生长有源区域12之前，如果P型半导体区域11比N型半导体区域13先生长，则表面***糙，在生长有源区域12时，因有源区域12的薄膜质量的恶化，导致电气/光学特性下降，因此难以找到在外延的生长过程中使P型半导体区域11先生长的常用的半导体发光元件。
图4至图7为表示美国注册专利公报第US7,067,340号中公开的半导体发光元件的制造方法的一例的图，首先，如图4所示，在生长基板(300；例如：GaAs基板)上依次生长N型半导体区域302、有源区域304及P型半导体区域306，然后利用具备柔性且透明的粘合层(308；Soft transparent adhesive layer；例如：BCB(Bisbenzocyclobutene：双苯并环丁烯)、聚酰亚胺、玻璃、环氧树脂)，将临时基板(310；例如：玻璃、硅、陶瓷、Al2O3)附着到P型半导体区域306。接着，如图5所示，将临时基板310作为支承基板而去除生长基板300。接着，如图6所示，利用具备柔性且透明的粘合层(312；Soft transparent adhesive layer；例如：BCB(Bisbenzocyclobutene：双苯并环丁烯)、聚酰亚胺、玻璃、环氧树脂)而在去除生长基板300的N型半导体区域302上附着透光性基板(314；例如：具备透光性的基板(蓝宝石、玻璃、GaP、SiC))，然后去除具备柔性且透明的粘合层308和临时基板310。最后，如图7所示，通过蚀刻而去除P型半导体区域306和有源区域304的一部分，然后在N型半导体区域302和P型半导体区域306分别形成N侧电极316、318、320和P侧电极316、318、322而制造半导体发光元件。电极316为金属反射层(例如：Au、Al、Ag、Ag合金)，电极318为屏障层(例如：Ni、W、TiN、WN、Pt、ZnO、ITO)，电极320、322为接合焊盘层(例如：Au，Al)。图4至图7中所示的半导体发光元件与图3所示的半导体发光元件不同地，在并非通过外延的生长过程，而是通过芯片工序而制造P-sideup倒装芯片的点上存在差异。但是，在临时基板310的附着和透光性基板314的附着中，作为附着物质而使用具备相同的柔性且透明的粘合层308、312，因此在附着透光性基板314的工序中可能会发生具备柔性且透明的粘合层308的变形和局部的接合界面内的空隙(Void)，另外在去除临时基板310和具备柔性且透明的粘合层308的工序中可能将具备柔性且透明的粘合层312损坏，因此需要改善。另外，依次生长N型半导体区域302、有源区域304及P型半导体区域306的生长基板(300；例如：GaAs基板)因通过生长基板300与生长的物质302、304、306之间的晶格常数(Lattice Constant)及热膨胀系数(CTE；Coefficientof Thermal Expansion)差异产生的压力(Stress)而导致晶片弯曲(Bowing)严重的状态，利用具备柔性且透明的粘合层308而将具备这样的较强的压力的生长基板300附着到临时基板310时，因具备柔性且透明的粘合层308的柔弱的结合力(Bonding Strength)和局部的接合界面内发生的空隙(Void)，在工序中损坏、特别地基板破碎和微细裂痕等再三发生。
图12是表示美国注册专利公报第7,262,436号中公开的半导体发光元件的一例的图，半导体发光元件包括生长基板100、生长在生长基板100上的第一半导体区域(300；例如：n型半导体区域)、生长在第一半导体区域300上的有源区域400、生长在有源区域400上的第二半导体区域(500；例如：p型半导体区域)、形成在第二半导体区域500上的用作反射膜的电极901、902、903及形成在通过蚀刻而露出的第一半导体区域300上的电极800。第一半导体区域300和第二半导体区域500可使其导电性相反。优选为，在生长基板100与第一半导体区域300之间具备缓冲区域(省略图示)。在这样的结构的芯片即在生长基板100的相反侧形成有电极901、902、903及电极800，将电极901、902、903用作反射膜的形态的芯片叫做倒装芯片。电极901、902、903由反射率较高的电极(901；例如：Ag)、用于进行接合的电极(903；例如：Au)及防止电极901物质与电极(903)物质之间的扩散的电极(902；例如：Ni)构成。这样的金属反射膜结构的反射率高，有利于电流扩散。但是，并非将生长基板100侧，而是将电极901、902、903及电极800侧利用于接合，因此因电极901、902、903与电极800之间的高度差，在接合时倒装芯片上发生结构倾斜(高度差)。
图13是表示美国注册专利公报第9,466,768号上公开的半导体发光元件的一例的图，半导体发光元件具备生长基板100、生长在生长基板100上的缓冲区域200、生长在缓冲区域200上的第一半导体区域300、生长在第一半导体区域300上且通过电子和空穴的复合而生成光的有源区域400、生长在有源区域400上的第二半导体区域500。作为生长基板100，主要使用蓝宝石、SiC、Si、GaN等，生长基板100最终被去除，缓冲区域200可被省略。第一半导体区域300和第二半导体区域500的位置可互换，III族氮化物半导体发光元件主要由GaN构成。各个半导体层200、300、400、500由多层构成，也可以具备追加的层。另一方面，与图12不同地，代替用作反射膜的电极901、902、903，可具备非导电性反射膜910。非导电性反射膜910由单层的电解质膜(例如：SiOx、TiOx、Ta2O5、MgF2)、多层的电解质膜、DBR反射膜(例如：SiO2/TiO2)或它们的组合构成。为了供给电流，具备电极920、930和电极800、810，为了将电极920和电极930连接，形成有贯通非导电性反射膜910的电连接器940。为了第一半导体区域300和第二半导体区域500的电流扩散而具备枝电极810和枝电极930，为了顺利地进行第二半导体区域500的电流扩散而形成有透光性导电膜(600；例如：ITO、TCO)。但是在这样的结构的情况下，同样在电极920与电极800之间具备结构倾斜(高度差)。未说明符号950是电流阻断层(CBL；Current Blocking layer)。
图14是表示日本公开专利公报第2006-120913号中公开的半导体发光元件的一例的图，半导体发光元件包括生长基板100、生长在生长基板100上的缓冲区域200、生长在缓冲区域200上的第一半导体区域300、生长在第一半导体区域300上的有源区域400、生长在有源区域400上的第二半导体区域500、生长在第二半导体区域500上且进行电流扩散功能的透光性导电膜(600；例如：ITO、TCO)、形成在透光性导电膜600上的电极700及形成在蚀刻而露出的第一半导体区域300上的电极800。并且，在透光性导电膜600上具备分布布拉格反射器(900；DBR：Distributed Bragg Reflector)和金属反射膜904。与电极700的高度对应地形成电极800的高度，因此在接合时能够消除倒装芯片的结构倾斜(高度差)。但是，需要将电极700和电极800单独形成。
图15是表示美国注册专利公报第9,748,446号中公开的半导体发光元件的一例的图，如图2所示，半导体发光元件包括生长基板100、缓冲区域200、第一半导体区域300、有源区域400、第二半导体区域500、透光性导电膜600、非导电性反射膜910、电极920、930、940、电极800、810及电流阻断层950。但是，为了减少电极800与电极920之间的结构倾斜(高度差)，将电极800形成在非导电性反射膜920上，为了枝电极810和电极800的电连接而使用贯通非导电性反射膜910的电连接820。
此外，在日本公开专利公报第S55-009442号等中可以看到将半导体层蚀刻而形成导通孔，在此形成N侧电极，并去除与P侧电极之间的高度差。
图16是表示美国注册专利公报第9,236,524号中公开的半导体发光元件的一例的图，公开了除了非导电性反射膜910的结构之外，具备与图15中公开的结构相同的结构的半导体发光元件。非导电性反射膜910在形成DBR的电解质膜910d、910e的基础上还具备较厚的电解质膜910c而消除电极800与电极920之间的结构倾斜(高度差)。另一方面，公开了与形成通过物理气相沉积(PVD；Physical Vapor Deposition)而蒸镀的DBR的电解质膜910d、910e不同地，通过化学蒸气沉积法(CVD；Chemical Vapor Deposition)来形成较厚的电解质膜910c，从而提高台阶覆盖(Step Coverage)而在整体上形成稳定的非导电性反射膜910的技术。
图29是表示美国公开专利公报第2017-0323873号中公开的半导体发光元件至半导体发光元件显示器的一例的图，半导体发光元件100f包括用作外部电源供给部的基板10f和外延结构物120e。外延结构物120e通过具备粘接剂130的载体110而移动到基板10f上。基板10f上形成有薄膜晶体管(TFT；Thin Film Transistor)结构物16f，TFT结构物16f是驱动外延结构物120e的手段。在外延结构物120e上具备用作接合焊盘的电极142e、144e，电极142e、144e与设于TFF结构物16f的电路电极12f物理性地及电气性地结合。
图30是表示韩国公开专利公报第10-2019-0078945号中公开的微LED显示装置的一例的图，微LED显示装置包括基板110和微LED140。在基板(110；例如：玻璃)形成有TFT101、103、105、107，TFT101、103、105、107包括栅电极101、半导体层103、源电极105及漏电极107。在栅电极101与电极105、107之间具备绝缘层112。半导体层103由非晶硅这样的非晶半导体、LTPS这样的多晶硅构成，也可以由IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)、TiO2、ZnO、WO3、SnO2这样的氧化物半导体构成。由氧化物半导体形成半导体层103的情况下，可减小薄膜晶体管TFT的大小，可减小驱动电力，提高电迁移率。
在将TFT101、103、105、107形成在基板110之后形成绝缘层114，向其上转印微LED140之后重新形成绝缘层116，然后形成孔114a、114b、116a、116b，并通过连接电极117a而将漏电极107和p侧电极141连接，通过连接电极117b而将n型电极143和电极109连接。最后，形成绝缘层118。当栅电极101进行开启(On)动作时，半导体层103被活性化而将源电极105和漏电极107彼此导通，向微LED140供给电流而发光。未说明符号152为电极，通过电极152而向栅电极101提供动作信号，经过微LED140的电流通过电极109而流动。
如上述，提出了将TFT和迷你LED或微LED结合的显示器，公开了通过将氧化物半导体用作TFT而提高电迁移率的技术，但在图29及图30中公开的技术中TFT设置于基板10f、110侧，这在适用于微LED这样的利用极小的像素的显示装置时引起诸多问题。
发明内容
技术课题
对此，在‘具体实施方式'的后端进行记述。
解决课题的手段
在此，提供本公开的整体上的概要(Summary)，其并非对本公开的外廓进行限定(This section provides a general summary of the disclosure and is not acomprehensive disclosure of its full scope or all of its features)。
本公开的一个方式涉及(According to one aspect of the presentdisclosure)一种倒装芯片即半导体发光元件的制造方法，包括如下步骤：提供依次形成具备N型的第一半导体区域、通过电子和空穴的复合而生成光的有源区域、具备P型的第二半导体区域的生长基板；在第二半导体区域侧接合第一透光性基板的步骤；将生长基板从第一半导体区域侧去除；利用粘合层而将第二透光性基板附着到去除生长基板的第一半导体区域侧；从第二半导体区域侧对第一透光性基板进行激光烧蚀(Laser Ablation)；将第二半导体区域和有源区域的一部分去除而露出一部分第一半导体区域；及在露出的第一半导体区域和第二半导体区域上分别形成倒装芯片的第一电极和倒装芯片的第二电极。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)一种半导体发光元件，其包括：第一半导体区域，其具备第一导电性；第二半导体区域，其具备与第一导电性不同的第二导电性；有源区域，其介于第一半导体区域与第二半导体区域之间，利用电子和空穴的复合而生成光；第一电极，其位于去除一部分第一半导体区域、有源区域及第二半导体区域而露出的第一半导体区域，与第一半导体区域和电气性地连通，并用作倒装芯片接合焊盘；及第二电极，其位于去除一部分第一半导体区域、有源区域及第二半导体区域而露出的其他第一半导体区域，夹着绝缘层而与第一半导体区域绝缘，与第二半导体区域电气性地连通，并用作倒装芯片接合焊盘。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件，其包括：第一半导体区域，其具备第一导电性；第二半导体区域，其具备与第一导电性不同的第二导电性；有源区域，其介于第一半导体区域和第二半导体区域之间，利用电子和空穴的复合而生成光；第一电极，其位于去除一部分第一半导体区域、有源区域及第二半导体区域而露出的第一半导体区域，与第一半导体区域电气性地连通，并用作倒装芯片接合焊盘；及第二电极，其与第二半导体区域电气性地连通，并用作倒装芯片接合焊盘，第一电极连到非发光区域即第二半导体区域上。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件，其包括：第一半导体区域，其具备第一导电性；第二半导体区域，其具备与第一导电性不同的第二导电性；有源区域，其介于第一半导体区域与第二半导体区域之间，利用电子和空穴的复合而生成光；第一电极，其与去除一部分第一半导体区域、有源区域及第二半导体区域而露出的第一半导体区域电气性地连通，并用作倒装芯片接合焊盘；第二电极，其与第二半导体区域电气性地连通，并用作倒装芯片接合焊盘；及绝缘层，其填充(filling)去除一部分第一半导体区域、有源区域及第二半导体区域而露出的第一半导体区域，并位于第一电极和第二电极的下方。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件，其包括：透光性基板；半导体发光元件芯片，其具备依次生长的具备第一导电性的第一半导体区域、利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域及具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域，该半导体发光元件芯片为具备与第一半导体区域电连接的第一电极和与第二半导体区域电连接的第二电极的第一半导体发光元件芯片；粘合层，其将透光性基板和第一半导体发光元件芯片的第一半导体区域侧结合；及钝化层，其至少覆盖第一半导体发光元件芯片和粘合层。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件，其包括：透光性基板；半导体发光元件芯片，其具备依次生长的具有第一导电性的第一半导体区域、利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域及具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域，该半导体发光元件芯片为具备与第一半导体区域电连接的第一电极和与第二半导体区域电连接的第二电极的第一半导体发光元件芯片，并且是透光性基板发出光的窗口；及第一薄膜晶体管，其控制第一半导体发光元件芯片的发光，并蒸镀到透光性基板。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件，其包括：透光性基板，其具备第一面和与第一面相对的第二面；半导体发光元件芯片，其具备依次生长的具备第一导电性的第一半导体区域、利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域及具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域，并具备与第一半导体区域电连接的第一电极和与第二半导体区域电连接的第二电极，并且该半导体发光元件芯片形成于透光性基板的第一面，是放出透光性基板的第二面在有源区域生成的光的窗口；及黑矩阵物质，其设置于第一面和第二面中的至少一个面。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件的制造方法，包括如下步骤：准备3个半导体发光元件芯片，该3个半导体发光元件芯片分别具备n型半导体区域、p型第二半导体区域及介于n型半导体区域与p型半导体区域之间且利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域；及在具备粘合层的透光性基板结合3个半导体发光元件芯片，且以使3个半导体发光元件芯片各自的n型半导体区域位于粘合层侧的方式结合。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件的制造方法，包括如下步骤：准备多个半导体发光元件芯片，该多个半导体发光元件芯片分别包括n型半导体区域、p型半导体区域、介于n型半导体区域与p型半导体区域之间并利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域及放置n型半导体区域、有源区域及p型半导体区域的透光性基板，其中，多个半导体发光元件芯片中的至少一个半导体发光元件中在生长该n型半导体区域、该有源区域及该p型半导体区域之后结合该透光性基板；在第一基板结合多个半导体发光元件芯片；及通过激光烧蚀而去除多个半导体发光元件芯片各自的透光性基板。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种具备多个像素的微LED显示器的制造方法，包括如下步骤：准备多个半导体发光元件，该多个半导体发光元件分别具备n型半导体区域、p型半导体区域、介于n型半导体区域与p型半导体区域之间并利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域、用作接合焊盘并分别电连接到n型半导体区域和p型半导体区域的第一电极及第二电极及放置n型半导体区域、有源区域及p型半导体区域的基板；及将多个半导体发光元件放置在多个像素中的一个像素。
根据本公开的又一个方式(According to another raspect of the presentdisclosure)，提供一种多个半导体发光元件芯片的转印方法，以将发出第一颜色的多个第一半导体发光元件芯片和发出与第一色不同的第二颜色的多个第二半导体发光元件芯片交替地配置的方式转印到转印收纳基板，包括如下步骤：准备通过激光反应物质附着有发出第一颜色的多个第一半导体发光元件芯片的第一载体；在转印收纳基板具备支承多个第一半导体发光元件芯片的姿势和位置的掩模的状态下照射激光而将多个第一半导体发光元件芯片从第一载体转印到转印收纳基板；准备通过激光反应物质附着有发出与第一颜色不同的第二颜色的多个第二半导体发光元件芯片的第二载体；及在转印收纳基板具备支承多个第二半导体发光元件芯片的姿势和位置的掩模的状态下，照射激光而将多个第二半导体发光元件芯片从第二载体转印到转印收纳基板。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件结构物，其包括：转印收纳基板，其具备粘合层，且由掩模形成半导体发光元件的姿势；半导体发光元件，其通过掩模固定了姿势的状态下附着到粘合层，转印收纳基板为透光性基板，粘合层由通过激光照射而可转印半导体发光元件的方式拆装的物质构成。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件的制造方法，包括如下步骤：在生长基板依次生长n型半导体区域、有源区域、p型半导体区域，在生长之后使生长基板以向上突起的方式弯曲；利用金属接合物质及有机性粘接剂中的一个而将第一支承基板接合到p型半导体区域侧；去除生长基板；通过直接晶圆接合(Direct Wafer Bonding)法而将第二支承基板接合到去除生长基板的n型半导体区域侧；及去除第一支承基板。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件，其包括：透光性基板；透光性粘合层，其设置在透光性基板上，由无机物构成；n型半导体区域，其设置在透光性粘合层上；有源区域，其设置在n型半导体区域上；及p型半导体区域，其设置在有源区域上。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件的制造方法，包括如下步骤：准备多个半导体发光元件晶片分别依次具备基板、n型半导体区域、有源区域、p型半导体区域的多个半导体发光元件晶片；在具备粘合层的临时基板粘接多个半导体发光元件晶片，其中，将多个半导体发光元件晶片分别将基板朝上而进行粘接；去除多个半导体发光元件晶片各自的基板；通过直接晶圆接合(Direct Wafer Bonding)法而将透光性基板粘接到去除多个半导体发光元件晶片各自的基板的各自的n型半导体区域侧；及去除临时基板。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件，其包括：透光性基板；透光性粘合层，其设置在透光性基板上，由无机物构成；多个半导体发光元件芯片，它们粘接在透光性粘合层上，各个半导体发光元件芯片具备n型半导体区域、设置在n型半导体区域上的有源区域及设置在有源区域上的p型半导体区域，n型半导体区域位于透光性粘合层侧。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件的制造方法，包括如下步骤：准备依次具备基板、n型半导体区域、有源区域、p型半导体区域，从上方观察时具备第一面积的发光部；在具备粘合层的临时基板粘接发光部，将发光部的基板朝向而进行粘接；去除发光部的基板；在去除发光部的基板的n型半导体区域侧粘接透光性基板；去除临时基板；及在将发光部粘接到透光性基板的状态下，通过蚀刻而缩小成小于第一面积的第二面积。
根据本公开的又一个方式(According to another araspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件的制造方法，包括如下步骤：准备在一个透光性基板上，在一个透光性基板的相对的一侧分别具备第一电极和第二电极的多个半导体发光元件芯片；在第一电极和第二电极侧附着支承基板；减小一个透光性基板的厚度；将一个透光性基板分离，以将多个半导体发光元件芯片独立化；在减小厚度的分离的一个透光性基板侧附着支承体；及去除支承基板。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件，其包括：至少一个发光部，各个发光部包括具备第一导电性的第一半导体区域、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域及介于第一半导体区域与第二半导体区域之间而通过电子和空穴的复合来生成光的有源区域；透光性基板，其支承至少一个发光部；第一电极，其形成在透光性基板上，与第一半导体区域电连接；粘合层，其形成在第一电极上，将至少一个发光部和透光性基板粘接；及第二电极，其与第二半导体区域电连接。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种构成一个像素光源的半导体发光元件，其包括：至少一个半导体发光部，各个发光部包括具备第一厚度的第一透光性基板、形成在第一透光性基板上而具备第一导电性的第一半导体区域、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域、介于第一半导体区域与第二半导体区域之间而发光的有源区域、与第一半导体区域电连接的第一电极部及与第二半导体区域电连接的第二电极部；第二透光性基板，其具备比第一厚度更厚的第二厚度；及透光性的下部粘合层，其将至少一个半导体发光部的第一透光性基板和第二透光性基板结合。
根据本公开的又一个方式(According to another aspect of the presentdisclosure)，提供一种构成一个像素光源的半导体发光元件，其包括：至少两个半导体发光部，各个发光部具备第一透光性基板、形成在第一透光性基板上并具备第一导电性的第一半导体区域、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域、介于第一半导体区域与二半导体区域之间而发光的有源区域、与第一半导体区域电连接的第一电极部及与第二半导体区域电连接的第二电极部；及下部粘合层，其以第一透光性基板为基准在第一半导体区域的相反侧与各个第一透光性基板结合而固定至少两个半导体发光部，将各个第一透光性基板的一部分开放，以将在各个有源区域生成的光放射到外部。
发明效果
对此，将在‘具体实施方式'的后端进行记述。
附图说明
图1是表示美国公开专利公报第US2019/0067255号中公开的半导体发光结构物的一例的图。
图2是表示美国公开专利公报第US2019/0067525号中公开的半导体发光元件的一例的图。
图3是表示美国注册专利公报第US5,376,580号中公开的半导体发光元件的一例的图。
图4至图7是表示美国注册专利公报第US7,067,340号中公开的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
图8至图11是表示本公开的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
图12是表示美国注册专利公报第7,262,436号中公开的半导体发光元件的一例的图。
图13是表示美国注册专利公报第9,466,768号中公开的半导体发光元件的一例的图。
图14是表示日本公开专利公报第2006-120913号中公开的半导体发光元件的一例的图。
图15是表示美国注册专利公报第9,748,446号中公开的半导体发光元件的一例的图。
图16是表示美国注册专利公报第9,236,524号中公开的半导体发光元件的一例的图。
图17是表示本公开的半导体发光元件的一例的图。
图18是表示图17中公开的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
图19是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图20是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图21是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图22是表示图21中公开的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
图23是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图24及图25是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图26是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图27是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图28是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图29是表示美国公开专利公报第2017-0323873号中公开的半导体发光元件乃至半导体发光元件显示器的一例的图。
图30是表示韩国公开专利公报第10-2019-0078945号中公开的微LED显示装置的一例的图。
图31是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图32是表示图31中公开的半导体发光元件的配置的一例的图。
图33是表示图31中公开的半导体发光元件的变形例的图。
图34是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图35是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图36至图38是表示图28中公开的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
图39是对本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例进行说明的图。
图40及图41是对本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例进行说明的图。
图42是对本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例进行说明的图。
图43是表示适用本公开的半导体发光元件的一例的图。
图44及图45是表示适用本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图46是表示根据本公开而转印半导体发光元件芯片及半导体发光元件的方法的一例的图。
图47是表示根据本公开而转印半导体发光元件芯片及半导体发光元件的方法的又一例的图。
图48是对将DWB在圆片级下适用于半导体发光元件时的问题进行说明的图。
图49是表示本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例的图。
图50是表示本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例的图。
图51及图52是表示本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例的图。
图53是表示本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例的图。
图54是表示本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例的图。
图55及图56是表示本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例的图。
图57及图58是表示本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例的图。
图59是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图60是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图61是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图62是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图63是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图64是表示图63中图示的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
图65是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图66是表示图65中图示的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
图67是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图68是表示图67中图示的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
图69是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图70是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
图71是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本公开进行详细的说明(The present disclosure will nowbe described in detail with reference to the accompanying drawing(s))。
图8至图11是表示本公开的半导体发光元件制造方法的一例的图。
首先，如图8(a)所示，在生长基板10上依次生长第一半导体区域30(例如：N型半导体区域)、有源区域40(例如：MQWs)及第二半导体区域50(P型半导体区域)。第一半导体区域30、有源区域40及第二半导体区域50分别由单层或多层构成，当然也可追加缓冲区域20这样的所需的层。在发出红色光的半导体发光元件的情况下，可利用GaAs基板和AlGaInP(As)基半导体，在发出绿色光、蓝色光、紫外线光的半导体发光元件的情况下，可使用蓝宝石基板和AlGaInN基半导体。例如，缓冲区域20为了压力缓解和薄膜质量改善而包括种子层(22；Nucleation layer)和无掺杂的半导体区域(23；un-doped semiconductor region)而通常构成为4μm左右的厚度。第一半导体区域30具备2.5μm的厚度，有源区域40具备数十nm的厚度，第二半导体区域50具备数十nm到数μm的厚度，在整体上通常具备6μm～10μm程度的厚度。在使用激光烧蚀的情况下，在种子层22与无掺杂的半导体区域23之间具备牺牲层(未图示)，种子层22用作牺牲层。
接着，如图8(b)所示，在第二半导体区域50上形成保护层60。保护层60在包括蚀刻工序的后续工序中为了保护半导体区域30、40、50而优选形成由SiO2、SiNx这样的遗传性物质构成的保护层60。保护层可设计为单层或多层，也可以是遗传性物质/导电性物质(SiO2/Ti)及遗传性物质/遗传性物质(SiO2/SiNx)等的组合等。在此，关于导电性物质，优选为今后可容易去除且与遗传性物质之间的粘接力优异的金属(Ti，Cr，Ni，等)，也可适用透过性导电性物质(In2O3，SnO2，ITO，ZnO等)。
接着，如图8(c)及图8(d)所示，准备第一透光性基板70，并将第一透光性基板70和半导体区域30、40、50结合。在第一透光性基板70和半导体区域30、40、50的结合中，与使用由BCB和硅(Silicone)这样的有机物构成的粘接剂(adhesives)的以往技术不同地，为了具备强力的结合力且在包括干式及/或湿式蚀刻(dry&wet etching)的后续工序中避免半导体区域的物性变化及工序中的机械性损坏(裂痕，破碎)而使用金属结合(例如：共熔)工序。金属结合层71设置于第一透光性基板70侧及半导体区域30、40、50侧中的至少一侧，优选设置于两侧。另外，之后为了利用激光烧蚀(Laser Ablation)而去除第一透光性基板70，在第一透光性基板70上必须具备牺牲层72。在结合过程中，防止半导体区域30、40、50的裂痕及破碎是非常重要的，因此优选将与生长基板10之间的热膨胀系数之差不大且具备透光性的蓝宝石用作第一透光性基板70。通常，进行金属结合的共熔(Eutectic)物质可根据各个温度而区分使用用途，在本公开中，仅限于具备250℃以上且350℃以下的工序温度的物质，优选为AuSn(300℃)、AuIn(275℃)、NiSn(300℃)、CuSn(270℃)等。相反地，在BCB有机粘接剂的情况下，优选在250℃以下时进行接合。作为参考，除了BCB有机粘接剂物质之外，具有诸多公知的晶片接合用有机粘接剂，代表性的有聚酰亚胺(Polyimide)(160℃)、SU-8(90℃)、聚对二甲苯(Parylene)(230℃)、环氧树脂(Epoxy)(150℃)等。关于牺牲层72，强力吸收(Absorption)通过第一透光性基板70的后面而入射的激光(Laser Photon)而容易产生瞬间性的光-热化学分解反应(Photon-Thermochemical Decomposition Interaction)的具备6.2eV以下的能源带隙的同时具备单晶或多晶结构的化合物(Epitaxial orPolycrystalline Compounds)，特别是氧化物(Oxide)和氮化物(Nitride)半导体为代表性的化合物，作为氧化物半导体(Oxide Semiconductor)，优选为In2O3、SnO2、ITO、ZnO、CdO、PbO、PZT及它们的合金化合物，另外作为氮化物半导体(Nitride Semiconductor)，优选为InN、GaN、AlN、它们的合金化合物。
关于第一透光性基板70物质，只要是与生长基板(GaAs，蓝宝石(Sapphire))之间的热膨胀系数之差为2ppm以下且具备光学透明性的物质，则均可使用。作为一例，在使用于用于发出红色光的半导体发光元件的GaAs(5.7ppm)生长基板的情况下，使用热膨胀系数为3.7-7.7ppm且光学性上透明的物质，在适用于用于发出蓝色光、绿色光、紫外线光的半导体发光元件的蓝宝石(Sapphire)；单晶Al2O3，6.5ppm)基板的情况下，使用4.5-8.ppm且光学性上透明的物质。作为满足这些的代表性物质，除了与生长基板相同的蓝宝石(单晶Al2O3)之外，还有E glass(5.5ppm)、AlN(4.5ppm)、SiC(4.8ppm)、硼硅酸盐玻璃(Borosilicateglass)(4.6ppm)等。
接着，如图8(e)所示，去除生长基板10。在GaAs基板的情况下，利用湿式蚀刻(wetetching)，在蓝宝石基板的情况下，利用激光烧蚀(Laser Ablation)。在第一透光性基板70和半导体区域30、40、50的结合中利用金属结合，在半导体区域30、40、50具备保护层60，由此金属结合层71和半导体区域30、40、50可承受干式及湿式蚀刻或激光烧蚀的过程。优选为，在附着第二透光性基板80(参照图9)和半导体区域30、40、50之前，为了容易进行发光元件的压力缓解及性能(光输出、动作电压)改善及钝化层的形成等后续工序，执行去除(例如：蚀刻)无掺杂的半导体区域23的一部分或全部的工序。
接着，如图9(a)所示，准备第二透光性基板80，在第二透光性基板80侧及半导体区域30、40、50侧中的至少一侧，优选在两侧具备粘合层81。粘合层81与以往同样地由BCB树脂这样的具备透光性的物质形成。关于作为粘合层81而使用的物质，除了BCB有机粘接剂物质之外，具有诸多公知的晶片接合用有机粘接剂，代表性的有聚酰亚胺(Polyimide)(160℃)、SU-8(90℃)、聚对二甲苯(Parylene)(230℃)、环氧树脂(Epoxy)(150℃)、硅(Silicone)(100-300℃)、OCA(Optical Clear Adhesive：光学透明粘合剂)、OCR(Optical ClearResin：光学透明树脂)等。另外，在利用有机粘接剂物质接合之前，根据需要而可形成反射器[＝反射性物质或反射体结构](金属；Ag，Al，Au，Cu，Pt，Cr，Ti，TiW或DBR，ODR)，或根据需要而形成凹凸结构，以容易提取光或加大表面面积而增加接合力。另外，优选为，与上述晶片接合用有机粘接剂物质相比，将SiO2、SOG(Spin On Glass：自旋玻璃)这样的透光性无机物用作晶片接合用粘合层81而在300℃以上的温度下执行工序时具备更强的结合力和热性耐久性，从而可提高大量生产率及发光元件的可靠性。这样，为了将透光性无机物用作晶片接合用粘合层81而准备的两个晶片基板结构物(70/72/71/60/50/40/30/81，80/81)的平整度(Flatness)保持是主要工序因素，根据本公开而试着准备的两个晶片基板结构物的情况下，作为能够缓解生长半导体区域的工序中引起的压力并将热膨胀系数差最小化的基板结构物，在透光性无机物即晶片接合用粘合层81之间最大限度地均匀地紧密接触而形成，由此能够成功地接合。
接着，如图9(b)所示，将第二透光性基板80和半导体区域30、40、50附着。在粘接的过程中发生热(上述使用的有机粘接剂物质的工序温度)，但第一透光性基板70和半导体区域30、40、50通过金属结合而具备强力的结合力，因此能够保持它们的结合。另一方面，第一透光性基板70和第二透光性基板80由具备相同的热膨胀系数的物质(例如：蓝宝石)形成，从而将粘合层81强力压接而在将第二透光性基板80和半导体区域30、40、50粘接时完全不存在包括破碎在内的损坏等问题。
接着，如图9(c)所示，利用激光烧蚀(Laser Ablation)而使第一透光性基板70从半导体区域30、40、50分离而去除。利用激光烧蚀(Laser Ablation)，从而在第一透光性基板70的分离过程中防止粘合层81的损坏。
接着，如图10(a)及图10(b)所示，将金属结合层71及保护层60依次去除，由此完成制成P-sideup倒装芯片的准备。直到这样的过程为止，防止粘合层81的损坏的同时，未使用光刻工序，在没有电极的形成或发光元件的核心即半导体区域30、40、50的蚀刻工序的情况下，从一开始在圆片级下进行作业，从而尽管进行2次晶片接合工序，也能够将半导体区域30、40、50的裂痕及破碎最小化。另外，在去除生长基板10之后连续地蚀刻无掺杂的一部分或全部半导体区域23而进一步改善最终制造的发光元件的性能和质量。在这样的过程中，保护层60的形成、金属结合层71的使用、利用激光烧蚀的第一透光性基板70的去除及第一透光性基板70与第二透光性基板80的热膨胀系数之差的最小化(通常，在异质物质之间晶片接合时，用于防止破碎的最大热膨胀系数差≤2ppm)是非常重要的。
接着，如图11(a)及图11(b)所示，去除第二半导体区域50和有源区域40的一部分而露出第一半导体区域30。
接着，如图11(c)所示，形成透光性电极91、第一电极92、第二电极93。透光性电极91执行使电流扩散不好的第二半导体区域50顺利进行电流扩散的功能，主要由透光性导电氧化膜TCO构成，代表性地，由ITO构成。第一电极92和第二电极93分别电连接到第一半导体区域30和第二半导体区域50，具备与图7所示的电极316、318、320、322相同的结构而实现反射器的功能。
接着，如图11(d)所示，晶片状态的半导体发光元件被隔离成单独的芯片。此时，去除粘合层81而使第二透光性基板80露出，从而容易进行第二透光性基板80的切割&击碎工序。
最后，如图11(e)所示，形成钝化层(94；例如：SiO2、Al2O3、SiNx)而保护元件。另一方面，如图所示，减小电极93的大小，在钝化层94内具备电介质反射器(DBR反射器)，从而代替电极93而用作反射器。在美国注册专利公报第US9,236,524号中公开了这样的电介质反射器的一例。钝化层94基本上可以构成为由电介质物质(例如：SiO2、Al2O3、SiNx)覆盖半导体区域30、40、50的上部和侧面之后连续地蒸镀具备较高的反射度的金属物质(例如：Ag、Al、Au、Cu、Pt、Cr、Ti、TiW)而形成的多层结构。
当然，可以改变图11(b)至图11(e)中公开的工序的顺序。在迷你或微LED芯片的情况下，尺寸与以往的芯片(一个边的长度一般为300um以上)相比，隔离(Isolation)工序和台面(MESA)工序的侧壁(Side-wall)的面积与发光面积相比占据更大的区域，因此从光亮度和可靠性的观点来讲，通过隔离和台面的侧壁而防止电流动(电钝化；Passivation)是非常重要的。因此，优选在隔离和台面工序之后立即执行电钝化(Passivation)工序，以在隔离和台面工序之后不暴露在工序之间的长时间的等待中。
图17是表示本公开的半导体发光元件的一例的图，半导体发光元件包括透光性基板1、第一半导体区域2、有源区域3、第二半导体区域4、绝缘层5、电流扩散电极6、第一电极7及第二电极8。
透光性基板1是生长基板(例如：蓝宝石、SiC)或在去除生长基板的状态下附着到半导体区域2、3、4的透光性基板。该透光性基板由蓝宝石、SiC这样的物质构成，图4至图11中公开了这样的基板的例子。透光性基板1由生长基板或图11所示的第二透光性基板80构成。
第一半导体区域2、有源区域3、第二半导体区域4由n型GaN、InGaN/(In)GaNMQWs、p型GaN构成，在发出紫外线光、蓝色光、绿色光的情况下，由AlGaInN基半导体构成，在发出红色光的情况下，由AlGaInP(As)基半导体构成。各个区域由单层或多层构成，导电性可彼此互换。透光性基板1为生长基板的情况下，优选在第一半导体区域2与透光性基板1之间具备缓冲区域20(参照图8)。进而，为了将半导体发光元件作为直接发光而使用于微LED显示器，也可以是转印到通过电注入而调节光的亮度的面板(多个薄膜晶体排列而形成的玻璃基板、PCB)上部而电连接时去除透光性基板1并由第一半导体区域2、有源区域3、第二半导体区域4、绝缘层5、电流扩散电极6、第一电极7及第二电极8构成的半导体发光元件。
绝缘层5起到钝化作用，由电介质物质(例如：SiO2、Al2O3、SiNx)构成而阻断电流的流动的同时将光的吸收最小化。
电流扩散电极6起到从第二电极8向第二半导体区域5供给电流并提供欧姆接触的作用，由透光性导电膜(例如：ITO)、反射性优异的金属(例如：Ag、Au、Al、Ag/Ni/Au)、非导电性反射膜(例如：DBR)及它们的组合(例如：ITO、ITO/Ag、ITO/DBR)构成。在包括非导电性反射膜的情况下，如图2所示，为了第二电极8和电流扩散电极6的电气性连通而具备电连接94。当然，也可以在通过蚀刻而露出的第一半导体区域2上的绝缘层5的上部具备非导电性反射膜。
第一电极7和第二电极8在相同的工序内形成并用作接合焊盘，例如由Ti/Ni/Au这样的结构构成。
优选为，在第一电极7的下面具备欧姆接触电极9(例如：Cr/Al/Ni/Au、Ti/Al/Ni/Au)，从而降低驱动电压，减小第一电极7及第二电极8之间的结构倾斜(高度差)。
如图所示，不仅在第一电极7所在的区域，而且在第二电极8所在的区域也可以将第二半导体区域4、缘区域3及第一半导体区域2的一部分去除，通过这样形成，可减小第一电极7与第二电极8之间的高度差，解决在接合时半导体发光元件倾斜而导致的问题。在迷你LED、微LED的情况下，由于尺寸小而接合倒装芯片时使用相同的接合物质量，因此引起包括电气性短路(Short)在内的质量问题的可能性大，特别地在没有透光性基板1的倒装芯片的情况下(去除透光性基板1时，半导体发光元件的整体的厚度变薄，从150～200μm减小到10μm以下的程度)在上述问题的基础导航，裂痕发生率进一步提高。特别地，在用作显示器光源的情况下，因发光图案变形的现象，导致颜色偏差及混色的可能性高，因结构性不平衡(Structural Unbalance)而在倒装接合及转印工序时因倒装芯片的歪斜，可引起电气性及光学性质量问题。
图18是表示图17中所示的半导体发光元件的制造方法的一例的图，首先，如图18(a)所示，在透光性基板1准备第一半导体区域2、有源区域3及第二半导体区域4。接着，如图18(b)所示，在形成第一电极7和第二电极8的位置A、B上通过蚀刻(例如：ICP)而去除第二半导体区域4、有源区域3及第一半导体区域2的一部分区域。接着，如图18(c)所示，形成绝缘层5，通过光刻工序而去除一部分的绝缘层5。此时，将放置第一电极7的位置C的绝缘层5开放，将放置第二电极2的位置D的绝缘层5保持不动，以确保电流扩散电极6与第二半导体区域4电气性地连通的区域E的方式去除绝缘层5，由此使一部分第二半导体区域4露出。接着，如图18(d)所示，形成电流扩散电极6和欧姆接触电极9。接着，如图18(e)所示，形成第一电极7和第二电极8。优选为，如图11(e)所示，追加钝化层94。
图19是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，与图17所示的半导体发光元件相比，在以下点上存在差异：①第二电极8在无需半导体层2、3、4的蚀刻的情况下形成在第二半导体区域4上；②第一电极1从通过蚀刻而露出的第一半导体区域(2；F)连到第二半导体区域(4；G)；③互换绝缘层5和电流扩散电极6的形成顺序。通过这样的结构，能够减小第一电极7和第二电极8的高度差。使第一电极7及欧姆接触电极9的宽度达到半导体发光元件的整个宽度W或几乎达到大部分宽度，从而阻断从第二电极8供给到区域G的电流，区域G虽然具备有源区域4，但成为非发光区域。即，图19所示的半导体发光元件从蚀刻第一电极1而露出的第一半导体区域(2；F)连到非发光区域(G；将第一电极7及欧姆接触电极9沿着半导体发光元件的宽度W而至少延长50％以上而形成，由此阻断来自第二电极8的电流供给，在区域G中在第一电极7的下面形成有绝缘层5，因此阻断电流的供给)即第二半导体区域4上而构成，从而能够消除第一电极7和第二电极8的高度差。作为参考，在俯视图中未图示绝缘层5。
图20是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，与图19所示的半导体发光元件相比，在以下点上存在差异：①将整个第一电极7形成在第二半导体区域5上；②为了第一电极7和欧姆接触电极9的电气性连通，通过导通孔H而在绝缘层5形成电连接11。在该情况下，以导通孔H为基准，第二电极8的相反侧区域I为非发光区域，因此将第一电极7形成在非发光区域G，从而减小第一电极7和第二电极8的高度差。作为参考，在俯视图中未图示绝缘层5。
图21是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，在绝缘层5并非沿着半导体层2、3、4的整个外观而形成，而是覆盖半导体层2、3、4、电流扩散电极6及欧姆接触电极9而在整体上平坦地形成的点上存在差异。通过这样的结构，与第一电极7侧的台面蚀刻区域J的形态无关地，可使第一电极7的高度对应于第二电极8的高度。这样的结构通过利用液态的绝缘层5(例如：BCB、SU-8、丙烯酸酯(Acrylate)、SOG这样的热硬化性塑料)而实现。在另一个观点上，并非利用以往的蒸镀法(例如：CVD，PVD)而是利用其它方法(例如：旋涂)来形成绝缘层5。绝缘层5还可形成在电极8的下部。(在电极7及电极8的下部起到平坦化作用)，优选通过液态工序(通过旋涂及喷涂等各种方式平坦化)形成绝缘层5。
图22是表示图21中公开的半导体发光元件的制造方法的一例的图，首先，如图22(a)所示，在透光性基板1准备第一半导体区域2、有源区域3及第二半导体区域4。接着，如图22(b)所示，形成第一电极7所在的区域J。接着，如图22(c)所示，形成电流扩散电极6和欧姆接触电极9。优选为，电流扩散电极6及/或欧姆接触电极9具备反射膜结构(反射性优异的金属或DBR)，特别优选为，为了防止后续形成的绝缘层5的光的变色(通过光而光热化的现象)而利用金属反射膜。接着，如图22(d)所示，将半导体区域2、3、4隔离而使透光性基板1露出。当然，这样的工序可在图22(b)及图22(c)所示的工序之前执行。接着，如图11(e)所示，为了提高发光元件的可靠性，优选利用PVD或CVD(例如：溅射、PECVD)而形成绝缘层(5-1；例如：SiO2)。接着，如图22(f)所示，形成绝缘层5。通过旋涂而形成绝缘层5。为了提高平坦性，根据需要而使用2～3次的旋涂(Spin Coating)。接着，如图22(g)所示，在绝缘层5形成孔，然后形成第一电极7和第二电极8。根据需要，如图22(h)所示，去除除了第一电极7和第二电极8所在的位置之外的区域的绝缘层5(例如：包括氧(O2)成分的等离子体蚀刻)，除了仅在电极7、9的下面形成绝缘层5的点之外，可提供在形态上与图9所示的半导体发光元件没有大区别的半导体发光元件。
图23是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，与图11(e)所示的半导体发光元件大同小异。在图7所示的半导体发光元件的情况下，通过具备柔性而透明的粘合层312而将透光性基板314和半导体区域302、304、306结合，因此结合力不优异。通过导入N型半导体区域302的粗糙的表面，从而能够加大透明的粘合层312与N型半导体区域302的接合面积，但仅通过这些是不足的。在图2所示的半导体发光元件的情况下，通过P型电流扩散层118(例如：ITO)和透明粘合层130形成透明支承基板102和半导体区域104到半导体区域112的结合，因此在两者的结合保持上存在问题。即，经过1次或2次的晶片接合，由具备柔性且透明的粘接剂312(BCB这样的有机粘接剂)在透光性基板314上支承半导体区域302、304、306时，因半导体区域302、304、306和透光性基板314的热膨胀系数的差异，在SMT工序中或工序之后通过热机械应力(Thermo-mechanical Stress)而在粘接力薄弱的透明的粘接剂312的上下边界面上发生剥离，特别地，红色迷你LED作为并非接合到生长基板而是接合到透明的异质基板的结构，在最薄弱的部分即有机粘接剂接合区域发生剥离的可能性非常大。与图11所示的半导体发光元件同样地，半导体发光元件包括透光性基板80、粘合层81、第一半导体区域30、有源区域40、第二半导体区域50、第一电极92、第二电极93及钝化层94。与图11所示的半导体发光元件不同地，钝化层94在形成第一电极92和第二电极93之前形成，但也可以相反的顺序形成。优选为，包括透光性电极91，可形成为在图12至图22中公开的各种形态的电极结构。与图7所示的情况同样地，在第一半导体区域30及/或透光性基板80区域形成粗糙的表面S、S而加大粘合层81的接触面积，提高光提取效率。在图23中所示的例子中，钝化层94连到去除第二半导体区域50、有源区域40、第一半导体区域30及粘合层81而露出的透光性基板80。因此，钝化层94与透光性基板80结合，通过该结合力，可靠地防止粘合层81与第一半导体区域30及/或透光性基板80分离。钝化层94由单层或复合层(例如：ODR、DBR)构成，由SiO2、SiNx、TiO2、Al2O3等物质构成。例如，将钝化层94形成为1μm以上的厚度，从而防止剥离。优选为，钝化层94优选为基本上由电介质物质(例如：SiO2、Al2O3、SiNx)来覆盖半导体区域30、40、50的上部和侧面，然后将具备较高的反射度的金属物质(例如：Ag、Al、Au、Cu、Pt、Cr、Ti、TiW)连续地蒸镀而形成的多层结构。粘合层81包括上述的物质，可以是BCB、硅(Silicone)、SU-8、SiO2、SOG、丙烯酸酯(Acrylate)、尿烷(Urethane)、OCA、OCR等。
图24及图25是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，与图23不同地，第一电极92及第二电极93经过钝化层94而连到透光性基板80上。通过这样的结构(至少覆盖半导体区域30、40、40和粘合层81的钝化层94和在其上连到透光性基板80的第一电极92及第二电极93)，能够在粘合层81的两侧防止剥离。在这样的情况下，钝化层94也可以连到透光性基板80上，也可以形成到粘合层81和透光性基板80的界面为止。追加地，在形成在透光性基板80上的第一电极92和第二电极93分别具备第一电极柱92P和第二电极柱93P。通过具备第一电极柱92P和第二电极柱93P，从而半导体发光元件以图25所示的形态，与外部电源供给部(98；子基板、中介层、配线基板、显示器像素等)电气性地及机械地连接。第一电极柱92P和第二电极柱93P形成为高于半导体区域30、40、50的高度(大致4～5μm)且低于10μm的高度。优选为，由密封剂99(例如：白色硅(white Silicone))填充(例如：丝网印刷)未形成有第一电极柱92P和第二电极柱93P的空间而支承第一电极柱92P和第二电极柱93P，半导体发光元件整体上可构成一个封装。第一电极柱92P和第二电极柱93P可通过铜(Copper)镀金来形成。根据需要，在粘合层81的相反侧的透光性基板80的面U上形成用于进行光散射的粗糙的表面或可进行包括碳(Carbon)的环氧树脂(Epoxy)涂布等。
图26是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，图26(a)中示出第一电极柱92P及第二电极柱93P与形成在半导体区域30、40、50上的第一电极92和第二电极93重叠而形成的例子，图26(b)中并非通过铜(Copper)镀金而是通过PVD(例如；溅射、电子束蒸发器)而形成的第一电极加强部92T和第二电极加强部93T与形成在半导体区域30、40、50上的第一电极92和第二电极93重叠而形成(第一电极加强部92T和第二电极加强部93T按照半导体区域30、40、50的整体形状而形成)。通过这样的结构，可进一步防止粘合层81两侧的剥离。
图27是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，在一个透光性基板80上通过粘合层81、81而具备两个半导体发光元件芯片AA、BB。通过与图24所示的方法相同的方法来形成有第一电极柱92P、第二电极柱93PA及第二电极柱93PB。第一电极柱92P与半导体发光元件芯片AA的第一电极92A和半导体发光元件芯片BB的第一电极92B连接而用作共用电极。第一电极92A和第一电极92B既可以形成为一体，也可以独立地形成。第二电极柱93PA连接到半导体发光元件芯片AA的第二电极93A，第二电极柱93PB连接到半导体发光元件芯片BB的第二电极93B。通过这样的结构，多个半导体发光元件芯片由一个封装构成，结合到图25所示的外部电源供给部(98；子基板、中介层、配线基板、显示器像素等)。通过这样的结构，半导体发光元件芯片AA、BB为微LED芯片的情况下，并非检查设置于各个面板(像素)的各个半导体发光元件芯片并在故障时进行更换，而是在封装水平下进行检查，然后固定到面板(像素)，之后在故障时也是以封装为单位来进行更换。两个半导体发光元件芯片AA、BB发出相同的颜色的光的情况下，其可在一个生长基板上生长而通过上述说明的工序来形成，在两个半导体发光元件芯片AA、BB发出不同的颜色的光的情况下，各个半导体发光元件芯片AA、BB与上述例不同地，使用各种转印(transfer)工序技术(例如：机械地移动并排列芯片的拾取和放置(Pick&Place)、制造利用粘接性物质(例如：硅基PDMS)而图案化的标记(Stamp)结构物而将芯片移动并排列的标记(Stamp)、将利用静电力(Electrostaticforce)或电磁力(Electromagnetic force)结构物的芯片移动并排列的方法、将具备规定的均匀的粘性(Viscosity)的流体和电磁力结构物结合而将芯片移动并排列的自己组装(Self-assembly)、将激光源和爆发性粘接物质结合而将芯片移动并排列的激光诱导转移(Laser-induced forward transfer))而通过粘合层81、81移动到透光性基板80上。各个半导体发光元件芯片AA、BB在形成为图11(e)、图12至22所示的形态的状态下在将生长基板1、10、支承基板或透光性基板80去除的状态(优选为，如图11(e)及图23所示，在去除生长基板10的状态下，在半导体区域30、40、50的上表面和侧面形成钝化层94，另外形成电极91、92、93的状态)下移动到透光性基板80上。这样，通过粘合层81移动到透光性基板80的状态下，为了防止半导体发光元件芯片AA、BB及/或透光性基板80从粘合层81玻璃而导入钝化层94A，并在其上第一电极92A、92B及第二电极93A、93B连到透光性基板80上，并在其上形成第一电极柱92P及第二电极柱93PA、93PB。关于粘合层81、81的物质，除了BCB(250℃)有机粘接剂物质之外，具有诸多公知的晶片接合用有机粘接剂，代表性的有聚酰亚胺(Polyimide)(160℃)、SU-8(90℃)、聚对二甲苯(Parylene)(230℃)、环氧树脂(Epoxy)(150℃)、硅(Silicone)(100-300℃)、SiO2、SOG(Spin On Glass：自旋玻璃)等。
图28是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，在一个透光性基板80上具备3个半导体发光元件芯片(AA、BB、CC；例如：RGBLED)。关于将它们移动到透光性基板80的方式，已在图27中进行了记载。半导体发光元件具备第一电极柱92PA、第二电极柱93PA、第二电极柱93PB及第二电极柱93PC。3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC上分别形成有第一电极92A、92B、92C和第二电极93A、第二电极93B、第二电极93C，第一电极92A、92B、92C具备一体地彼此连接的形态。当然，可以具备第一电极92A、92B、92C单独地形成，第二电极93A、93B、93C一体地彼此连接的形态。第一电极柱92PA与第一电极92A、92B、92C连接而用作共用电极，在分别形成在3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC上的各个第二电极93A、93B、93C上形成有第二电极柱93PA、93PB、93PC。利用粘合层81(参照图27)而在透光性基板80分别附着3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC之后形成钝化层94A(参照图27)，接着将第一电极92A、92B、92C和第二电极93A、93B、93C连到透光性基板80上之后形成第一电极柱92PA和第二电极柱93PA、93PB、93PC(例如：铜(Copper)镀金)。优选为，如图27所示，由密封剂99填充第一电极柱92PA与第二电极柱93PA、93PB、93PC之间的空间。
①通过这样的结构，可制造设置有具备充分的厚度的窗口(透光性基板80)的迷你或微LED。
②通过这样的结构，并非以芯片状态将迷你或微LED投入到面板(像素)，而使以封装形态将迷你或微LED投入到面板(像素)，从而将作业简单化，容易进行检验及更换。
③通过这样的结构(将所有RGBLED芯片构成为p-sideup倒装芯片)，能够解决使用n-sideup倒装芯片时的问题点(随着将芯片的大小超小型化，通过N型不均匀的电流流动等而产生过大的热)。
④通过这样的结构(钝化层94及/或第一电极92A、92B、92C和第二电极93A、93B、93C连到去除或不具有粘合层81的透光性基板80)，从而能够制造可靠性高(可减小粘合层81两侧的剥离可能性)的迷你或微LED。
⑤通过上述的结构，能够在确保元件的可靠性的情况下制造将所有RGB芯片构成为p-sideup倒装芯片的迷你或微LED用封装。此时，红色LED芯片经过2次的晶片接合而形成为p-sideup倒装芯片，绿色及蓝色LED芯片经过0次或2次的晶片接合而形成为p-sideup倒装芯片。根据需要，也可以利用4次的晶片接合。
图31是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，与图27所示的半导体发光元件不同地，在透光性基板80上具有半导体发光元件芯片AA和薄膜晶体管82(TFT)。薄膜晶体管82在将半导体发光元件芯片AA转印到透光性基板90之前利用公知的蒸镀技术而形成，包括栅电极83、绝缘层84、半导体层85、第一电极86(例如：源电极)及第二电极87(例如：漏电极)。优选为，还包括绝缘层88。半导体层103由非晶硅(a-Si)、多晶硅LTPS构成，透光性基板80由蓝宝石、石英、玻璃这样的可承受500℃以上的温度的物质构成的情况下，由氧化物半导体(例如：IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide：铟镓锌氧化物)、TiO2、ZnO、WO3、SnO2)构成。在将半导体发光元件芯片AA转印之后，与图27同样地，形成钝化层94A，通过蚀刻工序而形成所需的开口乃至孔之后形成第一电极92A、第二电极93A及连接电极95A。接着，形成第一电极柱92A、第二电极柱93PA及第三电极柱94PA(参照图32)。最后，形成密封剂99。钝化层94A连到薄膜晶体管82上，第一电极92A与薄膜晶体管82的第一电极86连接，连接电极95A将薄膜晶体管82的第二电极87和第二电极柱92PA电连接。为了便于说明，在图31中省略了第三电极柱94PA。通过第三电极柱94PA(参照图32)，当接收动作信号时，半导体层85通过与第三电极柱94PA连接的栅电极83而实现活性化，第一电极86和第二电极87导通，电流在第二电极柱93PA、第二电极93A、第一电极92A、薄膜晶体管82的第一电极86、薄膜晶体管82的第二电极87、连接电极95A及第一电极柱92PA流动而使半导体发光元件芯片AA发光。透光性基板80为半导体发光元件芯片AA的生长基板的情况下，也可以在形成半导体发光元件芯片AA之后形成薄膜晶体管82。此时，可省略粘合层81。
图32是表示图31中公开的半导体发光元件的配置的一例的图，示出与薄膜晶体管82的栅电极83连接的栅电极柱或第三电极柱94PA，栅电极83和第三电极柱94PA通过连接电极97A而电连接，连接电极97A既可以单独地形成，也可以在形成栅电极93时形成为栅电极83的一部分。将第一电极92A和第一电极86连接的部分的第一电极92A和将第二电极柱93PA和第二电极93连接的部分的第二电极93A为连接电极，可与第一电极92A和第二电极93A单独地形成。
图33是表示图31所示的半导体发光元件的变形例的图，与图31及图32中公开的半导体发光元件不同地，薄膜晶体管82设置于第二电极柱93PA与半导体发光元件芯片AA的第二电极93A之间。薄膜晶体管82的第一电极86通过连接电极而电连接到第二电极柱93PA，薄膜晶体管82的第二电极87与半导体发光元件芯片AA的第二电极93A电连接，半导体发光元件芯片AA的第一电极92A直接连接到第一电极柱92PA。
图34是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，在图28所示的半导体发光元件的基础上还具备用作3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC各自的开关的薄膜晶体管82A、82B、82C。为了从外部电源供给部98(参照图25；例如：子基板、中介层、配线基板、显示器像素)接收用于驱动各个薄膜晶体管82A、82B、82C的信号，还设置有第三电极柱或栅电极柱94PA、94PB、94PC。第三电极柱或栅电极柱94PA、94PB、94PC和第一电极柱92PA、92PB、92PC及第二电极柱93PA通过相同的方法而形成为相同的高度，第二电极柱93PA用作共用电极。当然，可适用图33所示的结构，此时第一电极柱92PA、92PB、92PC中的一个电极柱形成为共用电极。
通过图31至图34所示的半导体发光元件，并非在外部电源供给部98(参照图25)侧而是在以封装形态搭载的半导体发光元件侧，具体地在该半导体发光元件的发光侧即透光性基板80(光窗口)侧形成薄膜晶体管82A、82B、82C。另一方面，需要由氧化物半导体来形成半导体层84的情况下，不受到在将半导体层84蒸镀到该基板上时所需要的条件(耐受500℃以上)的限制而构成外部电源供给部98(参照图25)。另一方面，如图34所示，可将一个半导体发光元件个体化而结合到外部电源供给部98(参照图25)，也可以不将透光性基板80切割或切割成特定大小或以圆片级状态(图34的半导体发光元件连续地连接2个以上的状态)转印到外部电源供给部98(参照图25)，由此能够减少需要转印数十万个芯片乃至封装的时间和资源。
返回到图24，关于钝化层94，作为其他名称，可将其命名为非导电性反射膜94。如关于图15及图16所说明，非导电性反射膜94由单层的电解质膜(例如：SiOx、TiOx、Ta2O5、MgF2)、多层的电解质膜、DBR反射膜(例如：SiO2/TiO2)构成或将此组合而构成。
图35是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，半导体发光元件除了在透光性基板80上形成黑矩阵物质(BM；Black Matrix Material)的点之外，与图24所示的半导体发光元件几乎相同。半导体层30、40、50的侧面LS倾斜，因此起到将在有源层40生成的光放出到透光性基板80的面U侧的功能。如上述，在非导电性反射膜94包括如DBR这样的反射膜的情况下更有效。为了提高光提取效率，在透光性基板80的面W及/或面U形成粗糙的表面S、S，粗糙的表面S、S还提供加大粘合层81及/或黑矩阵物质BM的结合面积的功能。非导电性反射膜94具备光反射功能，从而能够将由在透光性基板80的面W上形成的黑矩阵物质BM吸收的光最小化。通过这样的结构，在显示器不进行动作时，画面在整体上显示为比较暗，可提供并非显示器前面的玻璃画面而是图35中所示的封装乃至中介层具备所利用的黑矩阵物质的形态的半导体发光元件。
图36至图38是示出图28中公开的半导体发光元件的制造方法的一例的图，首先，如图36所示，准备3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC。3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC为具备基板(ST；例如：透光性基板80、生长基板1、10)的形态，例如可具备图11中公开的形态或图22中公开的形态(可省略绝缘层5)。接着，在临时基板73(例如：PDMS标记)分别附着3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC，然后利用湿式蚀刻(wet etching；GaAs生长基板)及/或激光烧蚀(Laser Ablation；蓝宝石(Sapphire)生长基板)而去除基板ST。另外，在进行去除具备粘合层81的透光性基板80的工序时可利用湿式蚀刻。作为参考，在以GaAs生长基板状态转印的情况下，可在AlAs湿式蚀刻中分离牺牲层。
接着，如图37(a)所示，向具备粘合层81(例如：有机性透明粘接剂(BCB、SOG、硅(Silicone)、丙烯酸酯(Acrylated))的透光性基板80(例如：蓝宝石、石英、玻璃)转印3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC。粘合层81除了由有机性物质构成之外，可由具备无机性的透明的粘接剂例如SiO2这样的物质构成。
接着，如图37(b)所示，去除未设有3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC的区域的粘合层81而露出透光性基板80。在BCB等有机性透明粘接剂的情况下，优选进行利用包括氧(Oxygen，O2)的等离子体的干式蚀刻工序。另外，在SiO2等无机性透明接合物质的情况下，优选进行利用包括氯(Cl)的等离子体的干式蚀刻工序。
根据需要，如图37(c)所示，可追加形成黑矩阵物质(BM；参照图35)。黑矩阵物质BM通过如下方式形成：在其为感光性物质的情况下，与PR同样地，可进行光刻图案化(Photo-lithography Patterning)，在非感光性的情况下，在利用芯片(Chip)保护用PR物质保护芯片(Chip)之后由黑矩阵物质BM全部涂布，然后通过干式蚀刻而进行蚀刻，直到露出芯片(Chip)保护用PR为止，然后将PR去除等。
接着，如图38(a)所示，形成钝化层94A。在黑矩阵物质BM没有热性损坏的温度范围内形成钝化层94A，可形成为液态(例如；SOG)，此时在形成为液态的情况下，可实现平坦化。
接着，如图38(b)所示，在钝化层94A形成所需的孔，在3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC分别形成第一电极92A、92B、92C及第二电极93A、93B、93C。
接着，如图38(c)所示，作为焊盘电极，形成第一柱电极92PC和第二柱电极93PA。
3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC、第一电极92A、92B、92C、第二电极93A、93B、93C及第一柱电极92PA、92PB、92PC和共用电极即第二柱电极93PA具备如图28所示的配置。
最后，如图38(d)及图38(e)所图示，形成(例如：丝网印刷)密封剂(99；白色或黑色硅(Silicone))，并进行平坦化而使第一柱电极92PC和第二柱电极93PA露出。
图39是对本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例进行说明的图，首先，与图36所示的情况同样地准备3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC。3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC作为具备基板(ST；例如：透光性基板80、生长基板1、10)的形态，例如可以具备图11所示的形态或图22所示的形态(可省略绝缘层5)。优选为，以可进行激光烧蚀的形态准备3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC各自的基板ST，以在去除基板ST时均可利用激光烧蚀。例如，在发出紫外线光、蓝色光及绿色光的芯片的情况下，生长基板(例如：蓝宝石基板)具备透光性，因此可将其直接用作基板ST。在发出红色光的芯片的情况下，生长基板(例如：GaAs基板)不透明而无法进行激光烧蚀，因此利用在图8至图11中公开的工序而将基板ST作为透光性基板80而准备，如图8(e)所示，在去除生长基板10之后，代替图9(a)所示的粘合层81而利用金属结合层71和牺牲层72来附着透光性基板80和半导体区域30、40、50。如上述，可通过图8至图11所示的工序来制造发出紫外线光、蓝色光及绿色光的芯片。
接着，如图39(a)所示，将3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC附着到具备粘合层75的临时基板74。临时基板74优选由3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC各自的基板ST和晶格常数类似或相同的材质构成，例如可使用蓝宝石基板。在粘合层75为有机性物质的情况下，例如可由BCB、聚酰亚胺(Polyimide)、SU-8、聚对二甲苯(Parylene)、环氧树脂(Epoxy)、硅(Silicone)构成。在具备基板ST的芯片水平下分别转印3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC，从而使用各种转印(transfer)工序技术(例如：机械地移动并排列芯片的拾取和放置(Pick&Place)、制造利用粘接性物质(例如：硅基PDMS)而图案化的标记(Stamp)结构物而将芯片移动并排列的标记(Stamp)、将利用静电力(Electrostatic force)或电磁力(Electromagnetic force)结构物的芯片移动并排列的方法、将具备规定的均匀的粘性(Viscosity)的流体和电磁力结构物结合而将芯片移动并排列的自己组装(Self-assembly)、将激光源和爆发性粘接物质结合而将芯片移动并排列的激光诱导转移(Laser-induced forward transfer))而通过粘合层81、81移动到透光性基板80上。另外，在形成电极92，93(参照图11(e))的状态下进行转印，因此在转印之前能够辨认芯片的好坏等。另外，转印之前进行所有的形成电极92，93(参照图11(e))为止的在芯片工序中所需的高温工序，因此粘合层75的材质选择范围更宽。
接着，如图39(b)所示，通过激光烧蚀而去除3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC各自的基板ST。如图9(c)所示，利用激光烧蚀而在基板ST的分离过程中防止粘合层75的损坏。之后，去除金属结合层71，优选为，如图8(e)所示，追加去除无掺杂的一部分或全部半导体区域23(例如：蚀刻)，在第一半导体区域30提高光提取效率的表面纹理(SurfaceTexturing)工序。
接着，如图39(c)所示，在3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC侧附着粘合层81(例如：OCA、OCR、聚酰亚胺(Polyimide)、SU-8、聚对二甲苯(Parylene)、环氧树脂(Epoxy)、硅(Silicone)、SiO2、SOG))和透光性基板80(例如：蓝宝石、石英、玻璃)，然后去除临时基板74和粘合层75。也可以不去除临时基板74侧的粘合层75而使用为平坦化层。透光性基板80侧的粘合层81由作为具备有机性或无机性的透明的粘接剂的例如OCA(Optical ClearAdhesive：光学透明粘合剂)、OCR(Optical Clear Resin：光学透明树脂)、聚酰亚胺(Polyimide)、SU-8、聚对二甲苯(Parylene)、环氧树脂(Epoxy)、硅(Silicone)、SiO2、SOG这样的物质构成。粘合层81也可以是BCB，只要是在光学上保证较高的可靠性的高透光性粘接剂即可。粘合层81最终留在中介层(Interposer)(PKG，Module)产品，因此为了避免质量问题，反而更优选由尽量具备高温耐热性和耐环境性的物质(OCA，OCR，M2，SiO2，SOG)构成。
优选为，如图39(d)所示，形成平坦化层76，在3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC分别形成第一电极92A、92B、92C及第二电极93A、93B、93C。在不去除临时基板74侧的粘合层75的情况下，不形成平坦化层而露出电极部来形成电极。为了与在图39(a)中分别已形成在3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC上的电极92，93(参照图11(e))区分，将第一电极92A、92B、92C及第二电极93A、93B、93C叫做配线电极。电极92，93(参照图11(e))既可以仅由透光性电极91(例如：ITO)构成，也可以是由反射性优异的金属(例如：Ag、Al、Au)构成的反射电极或反射电极结构(例如：Ti/Ag、Al/Au)，也可以单纯地由欧姆金属/阻挡金属/接合金属(例如：Cr/Ni/Au、Ti/Ni/Au)构成，还可以是将此组合的形态。因此，关于电极92，93(参照图11(e))，可以理解为包括在图1至图38中适用于半导体发光元件芯片的各种形态的电极物质、电极结构及电极配置的概念。平坦化层乃至台阶缩小层76由图21所示的这样的液态的绝缘层5(例如：OCA、OCR、聚酰亚胺(Polyimide)、SU-8、聚对二甲苯(Parylene)、环氧树脂(Epoxy)、硅(Silicone)、BCB、丙烯酸酯(Acrylate)、SOG这样的热硬化性塑料)构成，也可以单纯地由图38所示的这样的钝化层或非导电性反射膜94A构成，还可以由它的组合构成。如图37(b)所示，去除未设有3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC的区域的粘合层81而使透光性基板80露出。如图所示，关于微LED的配线作业，在将微LED放置在像素的状态(在放置作业中在微LED的姿势和位置上可产生误差)下并非通过丝网印刷这样的作业执行，而是在圆片级即在透光性基板80固定多个半导体发光元件芯片AA、BB、CC的状态下通过溅射这样的蒸镀作业而进行配线作业，从而提高配线作业的准确度。可将这样配线的多个半导体发光元件芯片AA、BB、CC直接附着到外部电源供给部98(参照图25)。在图39中在多个半导体发光元件芯片AA、BB、CC上仅示出3个，但这仅为例示。
最后，如图39(e)所示，通过如图28所示的这样的配置形成电极柱92PC、93PA，并由密封剂99支承电极柱92PC、93PA。关于电极柱92PC、93PA，从接合到外部电源供给部98(参照图25)的意思来讲，可称为接合焊盘。
图40及图41是对本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例进行说明的图，与图39不同地，如图40(a)所示，准备分别仅具备透光性电极91(例如：ITO)的形态的3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC。
接着，从图40(b)到图41(a)为止执行与从图39(b)到图39(d)为止相同的工序，如图41(b)所示，进行使n型半导体区域露出的台面工序(参照图11(b))，然后形成图39中说明的电极92，93(参照图11(e))和钝化层94A。当然，也可以互换电极92，93(参照图11(e))和钝化层94A的形成顺序。
接着，如图41(c)所示，作为配线电极而形成第一电极92A、92B、92C及第二电极93A、93B、93C。根据需要，首先形成平坦化层乃至台阶缩小层76，然后形成第一电极92A、92B、92C及第二电极93A、93B、93C。
最后，如图41(d)所示，与图39(e)同样地，作为接合焊盘而形成电极柱92PC、93PA，通过密封剂99而支承电极柱92PC、93PA。
与图39所示的制造方法进行比较，图40及图41所示的制造方法明确具备特征和优点。首先，作为特征，制造为如下设计：经过仅将电气及光学性上良好的产品即相对大的芯片高速转印而转印到具备粘合层75的临时基板74的工序和分别去除3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC的基板ST的激光烧蚀工序(图41(a))，然后在圆片级的基板(例如：圆形或四边形蓝宝石中介层(Interposer))上通过包括光刻(Photolithography)工序的半导体芯片装配芯片(Chip Fabrication)工序而固定3个半导体发光元件芯片尺寸大小调节自由度和芯片的正确的位置(例如；与光刻掩模上的芯片的位置相同)。另外，作为优点，导入冗余(Redundancy)概念而改善产量。无需追加转印发出相同颜色的光的发光元件的剩余的芯片，在图41(b)步骤中将3个半导体发光元件芯片分别蚀刻分离成2个以上而容易进行相同颜色及/或3个半导体发光元件芯片之间的串联、并联、串并联连接。
图42是对本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例进行说明的图，例示了在将3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC附着到外部电源供给部98的状态下将各个基板ST去除的方法。外部电源供给部98具备在导通孔形成导电部CV的形态，由与基板ST相同或类似的物质(例如：蓝宝石)形成。在美国公开专利公报第2017-0317230号中公开了这样的形态的外部电源供给部98。作为粘合层81，可利用ACF(Anisotropic Conductive Film：各向异性导电膜)，还可以利用焊接。可将本例示中的外部电源供给部98视为一个基板ST。
图43是表示适用本公开的半导体发光元件的一例的图，示出在一个像素(具备大致400μmx 400μm的大小)收纳3个半导体发光元件E、F、G的状态。与图28图示的半导体发光元件不同地，在3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC并不是使用一个透光性基板而是各自使用透光性基板80的点上存在差异。3个半导体发光元件E、F、G分别具备可切割透光性基板的最小的大小(当前为100μmx200μm，但之后可能为50μmx100μm)(厚度为100μm以下)，3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC分别具备比可切割透光性基板的最小的大小更小的大小(微LED程度的一个边为50μm以下的大小)，从而可克服透光性基板所具有的大小的限制。实际上发光元件芯片具备微LED大小，但透光性基板及接合电极(92PC，93PC)的大小和工序与迷你LED相同地容易体现微LED显示器产品。通过这样的结构，可减少3个半导体发光元件E、F、G之间的颜色干涉(Cross-talk)的效果。另外，虽然未图示，但适用公知的发光元件CSP工序而将3个半导体发光元件E、F、G作为一组来形成一个像素。此时，透光性基板80具有电气绝缘性，因此可以是芯片之间接触而排列或在芯片之间保持规定的距离(Spacing)的状态下用白色或黑色树脂物(White or Black Polymer：EMC，SMC，Black Matrix)填充来绑定的状态的一个像素，在该情况下，芯片之间填充的白色或黑色树脂物的高度至少为透光性基板80的厚度。
3个半导体发光元件E、F、G中的至少一个元件构成为图24及图35所示的形态，从而使用p-sideup倒装芯片的同时利用第一电极柱92PC及第二电极柱93PC即利用面积大的接合焊盘，从而还能改善接合力。作为透光性基板80而直接利用生长基板的情况下，省略粘合层81。
另外，3个半导体发光元件E、F、G中的至少一个元件构成图27所示的形态，将半导体发光元件芯片AA、BB彼此串联或并联地连接(其通过将第一电极92A、93A和第二电极92B、93B串联或并联地连接而实现)，从而即便半导体发光元件芯片AA、BB中的一个发生故障，也无需修理显示器而可使用。同样地，作为透光性基板80而直接使用生长基板的情况下，省略粘合层81。
另外，3个半导体发光元件E、F、G中的至少一个元件构成图31所示的形态，从而可将像素下部的电气配线乃至整个显示器的电气配线(源极线和数据线的配置结构)设计成各种各样。当然，除了薄膜晶体管82之外，可具备齐纳二极管这样的非发光元件。同样地，作为透光性基板80而直接使用生长基板的情况下，可省略粘合层81。
另外，导入冗余(Redundancy)概念而改善产量。无需追加转印发出相同颜色的光的发光元件的剩余的芯片，虽然未图示，但将3个半导体发光元件E、F、G分别蚀刻分离到2个以上的发光元件芯片AA、BB、CC而容易实现相同颜色及/或3个半导体发光元件芯片之间的串联、并联、串并联连接。
图44及图45是表示适用本公开的半导体发光元件的又一例的图，首先，如图44(a)所示，在基板ST具备半导体区域30、40、50。接着，如图44(b)所示，以能够适用到微LED的大小的台面形态保留发光部M并蚀刻半导体区域30、40、50。此时，保留n型半导体区域30。接着，作为欧姆电极而形成第一电极92和第二电极93。接着，如图44(c)所示，形成平坦化层乃至台阶缩小层76。接着，如图44(d)所示，作为配线电极及/或接合焊盘，形成第一电极92B和第二电极93B而准备半导体发光元件芯片AA。接着，如图45(a)所示，与图42所示的情况同样地将半导体发光元件芯片AA结合到具备粘合层81(例如：ACF)的外部电源供给部98，并去除基板ST。可将本例示中的外部电源供给部98视为一个基板ST。接着，如图45(b)所示，优选为在n型半导体区域30除了发光区域L之外形成黑矩阵物质BM。黑矩阵物质BM还被用作保护层，因此除了黑矩阵物质BM之外，可使用可用作保护层的电介质层(SiO2)、白硅这样的物质。如图35所示，在n型半导体区域30去除基板ST之后通过表面纹理(Surface Texuring)而可形成粗糙的表面s。最后，如图45(c)所示，以图43所示的形态将半导体发光元件E、F、G配置在一个像素。通过这样的结构，可具备图43所示的结构所具有的优点。进而，在图43所示的结构的情况下，半导体发光元件芯片AA、BB、CC分别使用透光性基板80，因此它们之间可发生颜色干涉(Cross-talk)，但在图45所示的结构的情况下，可减少这样的颜色干涉(Cross-talk)的效果。
图46是表示根据本公开而转印半导体发光元件芯片及半导体发光元件的方法的一例的图，对在转印收纳基板98P上转印半导体发光元件芯片AA、BB、CC的情况进行例示。在图46中作为转印收纳基板98P例示了配线基板，但当然也可使用图28所示的透光性基板80、图31所示的透光性基板80、图34所示的透光性基板80。
如图46(a)所示，首先，将分拣的半导体发光元件芯片AA附着到具备激光反应物质81L的载体80C而进行准备。激光反应物质81L由将半导体发光元件芯片AA固定到载体80C，当照射到激光LS时，将半导体发光元件芯片AA从载体80C拆装的物质构成。关于激光反应物质81L，可分为吸收具备光学性能源的激光而瞬间转换成热能而升温到吸收物质的熔点以上的高温来与吸收物质残留物一起拆装半导体发光元件芯片AA的烧蚀工序(AblationProcess)和在照射激光时吸收物质与激光产生热化学分解反应时通过热膨胀(ThermalExpansion)或气体***(Gas Explosion)而发挥机械性膨胀力而将附着在吸收物质的半导体发光元件芯片AA拆装的吸塑工序(Blstering Process)。关于激光反应物质81L，只要是可进行烧蚀工序(Ablation Process)和吸塑工序(Blstering Process)的物质即可。进而，也可以是将上述两个工序结合的物质组合。首先，在烧蚀工序(Ablation Process)的情况下，作为在载体80C直接成膜形成的物质，可以是包括GaN的单晶3-5族氮化物半导体、包括ZnO的单晶2-6族氧化物半导体、包括ITO的透明的多晶导电性氧化物、包括TiN的多晶导电性氮化物、包括SiO2、SiNx的非晶电介质，并且优选以多层结构使用。接着，在吸塑工序(Blstering Process)的情况下，在载体80C可形成包括聚酰亚胺(PI)的薄膜(Film)、光分解有机物(Photo-decomposition Polymer)即三氮烯聚合物(Triazene Polymer)层、特定金属薄膜(Ti，Au，Pt，Cr，Al，Ag，Cu)层。作为将上述两个工序即烧蚀和吸塑工序物质结合的组合，可具备各种结构(作为一例，InGaN/PIFilm、ITO/PIFilm、ZnO/PIFilm、三氮烯聚合物层/PIFilm)，在将分拣的半导体发光元件芯片AA转印到转印收纳基板98P或图47所示的具备粘合层81IP的转印收纳基板98IP的上部时，优选选择有利于半导体发光元件芯片AA的特性和产量及/或工序单纯化的结构。载体80C基本上只要是透光性物质，则不限于无机物或有机物等。作为载体80C可使用的无机物为玻璃(Glass)、蓝宝石(Sapphire)、石英(Quartz)等，作为有机物，代表性的例子为包括PDMS的硅(Silicone)物质基。
接着，通过具备掩模MS的转印收纳基板98P而使载体80C移动。掩模MS具备将与半导体发光元件芯片AA接合的转印收纳基板98P的焊盘(Q，Q；例如：SACT6、ESP)开放的形态，由载体80C拆装的半导体发光元件芯片AA通过激光LS的照射而拆装来转印到转印收纳基板98P的过程中具备公差，以减少在姿势和位置上产生的误差，并具备根据半导体发光元件芯片AA的大小而形成的孔MH。掩模MS通过与在一般情况下公知的模板阴影掩模(StencilShadow Mask)相同的方式来进行制造。特别地，优选使用可进行超精密加工的因瓦合金(Invar)金属物质，但对物质及/或制造工序不进行限制。特别地，可代替因瓦合金(Invar)金属物质而使用与迷你LED或微LED大小类似的可形成微细加工孔(Via-hole)的陶瓷、蓝宝石(Sapphire)、玻璃(Glass)物质。
接着，在拆装的半导体发光元件芯片AA与孔MH排列的状态下照射激光LS，由此将半导体发光元件芯片AA从载体80C转印到转印收纳基板98P。另一方面，在利用如图24所示的这样的形态的半导体发光元件芯片AA的情况下，在照射激光的一侧设有透光性基板80(参照图24)，因此能够防止通过激光照射带来的芯片的损坏。
接着，如图46(b)所示，对半导体发光元件芯片BB执行相同的转印作业。
接着，如图46(c)所示，对半导体发光元件芯片CC进行相同的转印作业。
将发出彼此不同的光的多个半导体发光元件芯片AA、BB、CC反复转印到转印收纳基板98P上的彼此不同的位置上的情况下，在转印作业中需要较长时间，例如如果利用以往的拾取和放置(Pick&Place)工序而直接转印，则由于转印收纳基板98P具备数万个～数十万个像素，因此需要数万～数十万个×3程度的作业，需要大量的拾取和放置(Pick&Place)工序装备和长时间。根据本公开，在分拣的过程中利用以往的分拣机(Sorter)，但在转印的过程中利用可进行高速转印的激光。即，公开一种利用以往的基于拾取和放置(Pick&Place)的分拣机、芯片焊接机而将半导体发光元件芯片AA、BB、CC分拣到载体98C之后利用激光LS而高速地将半导体发光元件芯片AA、BB、CC转印到转印收纳基板98P的技术。进而，为了防止通过激光LS照射而可发生的半导体发光元件芯片AA、BB、CC的位置和姿势的误差，导入了掩模MS。当使用以往的拾取和放置(Pick&Place)装备时，平均25-200KUPH(Unit PerHour)水平，虽然多少会存在差异，但使用激光照射方法时，可以是100MUPH以上。
这样的转印除了半导体发光元件芯片AA、BB、CC之外，还可以适用到本公开的半导体发光元件(包括半导体发光元件芯片的形态)的转印。
图47为表示根据本公开而转印半导体发光元件芯片及半导体发光元件的方法的又一例的图，除了代替转印收纳基板98P而利用具备粘合层81IP的转印收纳基板98IP的情况之外，图47(a)至图47(c)的过程与图46(a)至图46(c)的过程相同。转印收纳基板98IP例如具备图37所示的透光性基板80的形态或图42所示的外部电源供给部98的形态。根据需要，如图47(c)所示，可追加去除掩模MS的过程。粘合层81IP基本上包括粘性(Sticky)物性，代表性的例子为包括PDMS的硅(Silicone)基物质，另外根据使用目的而可包括在图46中提及的激光反应物质81L或通过从外部施加的热而丢失粘性物性的同时急剧地膨胀的发泡性物质。在外部电源供给部98的情况下，可利用ACF(Anisotropic Conductive Film：各向异性导电膜)。如图46所示，可适用模板阴影掩模(Stencil Shadow Mask)概念，作为另一个方法，应用一般的光刻工序和PR物质并图案化来使用。这样，转印到转印收纳基板98IP的半导体发光元件芯片AA、BB、CC可作为其本身使用(外部电源供给部98的情况)或直接转印到像素或转印到其他载体或转印到中介层。当然，根据用途，半导体发光元件芯片AA、BB、CC的电极所朝的方向可以不同。如图47(e)所示，在转印到其他位置的情况下，省略图47(d)所示的过程，从而在再转印的过程中能够防止半导体发光元件芯片AA、BB、CC的位置混乱。
返回到图39及图41，在作为粘合层81而使用BCB这样的有机粘接剂的情况下，BCB最佳为发出红色光的芯片，但关于发出紫外线光、蓝色光及绿色光的芯片，具有热化、变色等可能性，因此需要考虑无机粘合层的使用。从晶片接合的观点来讲，将利用BCB这样的有机粘接剂的晶片接合叫做胶接(Adhesive Bonding)，将利用Si、SiO2这样的物质来在中间未夹着其他物质而进行的晶片接合叫做直接接合(DWB：Direct Wafer Bonding)。为了适用DWB，参与接合的两侧表面需要干净(clean)，平坦(flat)，光滑(smooth)(参照https：//en.wikipedia.org/wiki/Direct_bonding)。另一方面，关于SiO2-SiO2直接接合(DWB)，在论文(Oxide-Oxide Thermocompression Direct Bonding Technologies with CapillarySelf-Assembly for MultiChip-to-Wafer Heterogeneous 3D System Integration；Micromachines.2016Oct 10；710)中进行了详细记载。
图48是对将DWB在圆片级下适用于半导体发光元件时的问题进行说明的图，如图48(a)所示，通过由异质物质构成的生长基板10和在此生长的半导体区域30、40、50构成的晶片因它们之间的晶格常数和热膨胀系数的差异而通常在常温下具备弯曲的形态。例如，在利用GaAs基板的红色发光晶片的情况下，中间弯曲度(Center Bow)为150～250μm左右，在利用蓝宝石基板的蓝色发光晶片的情况下，Centor Bow为30～100μm左右。如图48(b)所示，在半导体区域30、40、50上形成SiO261，另外在透光性基板80形成SiO289，利用DWB法而将它们接合时，如图48(c)所示，晶片弯曲，因此沿着晶片的边缘而产生未良好地进行接合的区域R。
图49是表示本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例的图，以与图40(a)及图40(b)相同的方式进行图49(a)及图49(b)的过程，然后如图49(c)所示，在去除基板ST之后，优选为，在减小n型半导体区域30的厚度之后，在n型半导体区域30形成由SiO2构成的粘合层81a(例如：PECVD法)。也可以利用SOG，也可以在通过PEVCD法而蒸镀的SiO2上涂布SOG。SOG具有粘性(sticky)，因此有利于初期接合。在图49(c)中粘合层81a仅形成在半导体区域的上部，但当然也可以形成在粘合层75上。接着，如图49(d)所示，透光性基板80上也准备由SiO2构成的粘合层81b。接着，优选为，在经过等离子体表面处理之后，使用水(H2O)而进行DWB(参照图49(e))。粘合层81a和粘合层81b构成粘合层80。之后的工序与图40d及图41中公开的情况相同。下面，为了便于说明，为了与图36(a)所示的形成有电极的半导体发光元件芯片AA、BB、CC区分，将图40(a)及图49(a)中公开的半导体发光元件芯片AA、BB、CC称为半导体发光元件晶片(Die)。半导体发光元件晶片只要在生长基板10或透光性基板80具备半导体区域30、40、50即可，无需必须具备透光性电极91及/或粘合层81a。通过这样的结构，可体现粘合层80由无机粘接剂构成的半导体发光元件芯片乃至半导体发光元件。追加地，在粘合层91a上还可追加地具备具有较强的磁性的金属物质即镍(Ni)、钴(Co)、铁(Fe)这样的强磁性金属层(未图示)，在转印的过程中，在利用磁力或/及电磁力(Magnetic or/andElectromagnetic Force)的情况下需要。通过这样的结构，即并非在圆片级，而是在半导体发光元件晶片水平下进行转印而在透光性基板80体现半导体发光元件芯片，从而在图48中示出的圆片级下制造具备无机粘接剂的半导体发光元件芯片乃至半导体发光元件时，可解决由基板的弯曲引起的问题。另一方面，如图41(a')所示，将半导体发光元件芯片AA、BB、CC分别蚀刻，以分成多个，从而能够减少半导体发光元件芯片AA、BB、CC的转印次数，在要求非常小的尺寸的芯片的情况下，在转印方式上存在限制，但通过采用这样的方式，从而即便在要求非常小的尺寸的芯片的情况下，在转印方式上也不受限制而执行转印。
图50是表示本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例的图，如图50(a)所示，在透光性电极91形成由SiO2构成的粘合层75a，如图50(b)所示，在临时基板74上也形成有由SiO2构成的粘合层75b，它们通过DWB法而结合来构成粘合层75。另一方面，为了通过激光烧蚀而去除临时基板74，在粘合层75b与临时基板74之间还具备图8所示的这样的牺牲层72和保护层71。无需必须具备保护层71，可由与金属结合层71(参照图8)相同的物质构成保护层71，但并非进行粘接功能，而是在激光烧蚀中用作保护层。如图50(c)所示，经过图49d和图49e的过程之后利用激光烧蚀而去除临时基板74。之后的过程相同。通过这样的结构，可制造无需使用有机粘接剂的迷你LED或微LED。之后的工序与图49e之后的工序相同。
图51及图52是表示本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例的图，如图51(a)所示，与图8(a)同样地，在生长基板10上形成半导体区域20、30、40、50。接着，如图51(b)所示，在第二半导体区域50(P型半导体区域)形成粘合层71a。接着，如图51(c)所示，在第一透光性基板70形成牺牲层72、金属结合层乃至保护层71及粘合层71b。虽然与图8所示的半导体发光元件的制造方法类似，但除了利用通过金属结合层71(参照图8)而进行的金属结合之外，还可利用基于粘接剂的胶接(Adhesive Bonding)。在去除第一透光性基板70的后续工序中不使用激光烧蚀的情况下，当然可以省略牺牲层72和保护层71，为了工序的稳定性，在第二半导体区域50(P型半导体区域)中与图8(b)同样地，可具备保护层60。在利用LLO而分离第一透光性基板70时需要牺牲层72和粘合层71b，粘合层71b仅由金属结合层71(参照图8)构成或由保护层71和有机性粘接剂构成。在利用CLO而分离第一透光性基板70时无需LLO用牺牲层72。
接着，如图51(d)所示，将粘合层71a和粘合层71b胶接(Adhesive Bonding)而构成粘合层71c。即，与图48所示的情况不同地，并非利用DWB法，而是主要利用具备粘性或形成为液态的粘接剂(例如：BCB)或金属重叠，从而不引起图48(c)所示的问题，并将第一透光性基板70侧和第二半导体区域(50：P型半导体区域)侧接合。接着，如图51(e)所示，去除生长基板10。在GaAs基板的情况下，利用使用化学性蚀刻溶液的CLO(Chemical Lift Off：化学提升)，在蓝宝石基板的情况下，利用使用激光束能源的LLO(Laser Lift Off：激光溶解)。另一方面，通过去除生长基板10，能够缓解晶格常数及热膨胀系数彼此不同的生长基板10和半导体区域30、40、50粘贴而产生的弯曲，粘合层71c可吸收一部分弯曲的缓解。接着，如图52(a)所示，在第一半导体区域30(N型半导体区域)侧形成由SiO2构成的粘合层81a，在第二透光性基板80侧形成由SiO2构成的粘合层81b。接着，如图52(b)所示，通过DWB法而将粘合层81a和粘合层81b接合，由此构成粘合层81。最后，如图52(c)所示，通过激光烧蚀而去除第一透光性基板70。如上述，在利用CLO的情况下，可省略牺牲层72和金属结合层71。之后。经过图10所示的过程而完成本公开的晶片，由此制造图40所示的半导体发光元件晶片或经过图11所示的过程而制造半导体发光元件芯片。当然，在图11所示的过程之前，可在第二半导体区域50(P型半导体区域)形成透光性电极91(图40)，也不排除在图8(a)的步骤中形成透光性电极91。
图53是表示本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例的图，如图53(a)所示，将第一半导体区域(30：N型半导体区域)侧和透光性基板80接合，由此直接使用适用于图51(c)的结构。在第一半导体区域(30；N型半导体区域)形成有保护层60乃至由SiO2构成的粘合层81a，在第二透光性基板80侧具备牺牲层72、保护层71及由SiO2构成的粘合层81b。图53(b)及图53(c)所示的过程与图52(b)及图50(c)所示的过程相同。通过这样的结构可制造具备通过激光烧蚀而可去除的第二透光性基板80的半导体发光元件晶片、半导体发光元件芯片、半导体发光元件封装。
图54是表示本公开的半导体发光元件的制造方法的又一例的图，在图54(a)上重新示出图9(b)所示的形态。接着，如图54(b)所示，将第二透光性基板80掩模而将厚度减小为30μm～100μm。接着，如图54(c)所示，在夹着牺牲层72的状态下通过金属结合层71而将第三透光性基板(80a：例如：蓝宝石基板)结合到第二透光性基板80侧。当然，可在第二透光性基板80形成金属结合层71。第三透光性基板80a由第二透光性基板80这样的材质构成。之后，在利用第三透光性基板80a来支承第二透光性基板80的状态下进行从图9(c)到图10(b)为止的工序，然后将第三透光性基板80a从第二透光性基板80分离。通过这样的工序，减小第二透光性基板80的厚度，从而在由晶片状态制造半导体发光元件晶片或半导体发光元件芯片的工序(切割工序)中可将晶片或芯片的大小最小化。即，在具备较厚的透光性基板80的情况下，不容易将晶片制造成单独的晶片或芯片，特别地不容易制造微LED，但根据本公开，在具备第一透光性基板70的状态下减小第二透光性基板80的厚度，另外在具备第三透光性基板80a的状态下去除第一透光性基板70，从而能够稳定地执行到达图10(b)的工序。在图52(b)公开的形态及图53(b)所示的形态下也同样可适用。即，在与第一透光性基板70之间的结合中可使用金属结合物质或有机性粘接剂(胶接(Adhesive Bonding))，在与第二透光性基板80之间的结合中可使用有机性粘接剂(胶接(Adhesive Bonding))或DWB，在与第三透光性基板80a之间的结合中可使用胶接(Adhesive Bonding)、金属结合物质、DWB等各种接合，在与第二透光性基板80之间的结合中使用DWB的情况下，优选在与第一透光性基板70之间的结合中使用胶接(Adhesive Bonding)。
下面，除了上述主要提及的生长基板(蓝宝石基板、GaAs基板)之外，进一步扩大到适用Si基板这样的异质的生长基板时的情况，由此对上述说明的例子整理而进行说明。
表1对在图8、图9、图11及图23所示的例子中适用Si基板的情况整理如下。
[表1]
在Si基板的情况下，与蓝宝石基板同样地，可用作发出紫外线光、蓝色光、绿色光的半导体发光元件的生长基板10，除了去除生长基板10时先进行机械性抛光(研磨)，然后利用湿式溶液而进行完全的蚀刻的工序或与湿式溶液一起同时执行机械性抛光(研磨)而收尾的CMP(Chemical Mechanical Polishing；化学机械性研磨)工序之外，可适用与利用蓝宝石基板时相同的工序。通过CMP工序而去除生长基板10，因此在利用LLO(Laser Lift-Off：激光溶解)工序时所需的牺牲层或利用CLO(Chemical Lift-Off：化学提升)工序时所需的牺牲层可在半导体区域20、30、40、50的生长过程中被省略。作为参考，LLO工序及CLO工序在半导体区域20、30、40、50的生长过程或附着第一透光性基板70的过程中需要为了将生长基板10和第一透光性基板70分离而所需的牺牲层，而在CMP工序的情况下不需要另外的牺牲层。特别地，在红色发光元件用生长基板即GaAs情况下，使用CLO工序而将GaAs生长基板分离并去除的情况下，优选将AlAs物质层用作牺牲层，而通过CMP工序而去除GaAs生长基板的情况下，在CMP工序过程中为了保护半导体区域20、30、40、50而优选向蚀刻停止层(Etching Stop Layer；ESL)***GaInP物质层。可将CMP工序视为CLO工序的一种，在下面的记载中应理解为CLO工序包括CMP工序。表2中对在图36至图38所示的例子适用Si基板时的情况整理如下。
[表2]
与表1同样地，除了基板(ST；例如：透光性基板80、生长基板1、10)的去除工序之外，可适用与利用蓝宝石基板时相同的工序。表3中对在图39所示的例子适用Si基板时的情况整理如下。
[表3]
与表2所示的情况不同地，从将蓝宝石基板、GaAs基板、Si基板作为生长基板10而制造的半导体发光元件芯片AA、BB、CC去除基板ST时，在利用LLO这一点上存在差异。将蓝宝石基板这样的透光性基板作为生长基板10，将生长基板10直接用作基板ST的情况下，在半导体区域20、30、40、50的生长过程中可导入牺牲层，但在生长基板10并非透光性基板或去除生长基板10而将(第二)透光性基板80用作基板ST的情况下，如图39、图53及图54所说明，在透光性基板80与半导体区域30、40、50之间具备金属结合层71和牺牲层72，从而可通过LLO工序而去除基板ST。在基板ST为非透光性基板(例如：GaAs基板、Si基板)的情况下，当然可通过CLO工序而去除。关于此，在半导体发光元件芯片AA、BB、CC依次发出蓝色光、绿色光、红色光的情况下，可通过LLO-LLO-LLO、LLO-LLO-CLO、CLO-CLO-CLO、CLO-CLO-LLO等这样的各种方式来去除基板ST。表4中对在图40及图41所示的例子适用Si基板的情况整理如下。
[表4]
与表3所示的情况同样地执行工序。另外，关于由蓝宝石基板构成的基板ST，适用LLO工序，关于由GaAs基板及Si基板构成的基板ST，还可适用CLO工序。即，发出紫外线光、蓝色光、绿色光的半导体发光元件芯片乃至晶片生长为由蓝宝石构成的生长基板10之后，将由蓝宝石构成的生长基板10直接用作基板ST或将经过两次的接合工序而由蓝宝石构成的透光性基板80用作基板ST，可通过LLO工序来去除由蓝宝石构成的基板ST。另外，发出紫外线光、蓝色光、绿色光的半导体发光元件芯片乃至晶片生长为由Si构成的生长基板10之后，将由Si构成的生长基板10直接用作基板ST或将经过两次的接合工序而将由蓝宝石构成的透光性基板80用作基板ST，可通过CLO工序而去除由Si构成的基板ST，并通过LLO工序来去除由蓝宝石构成的基板ST。发出红色光的半导体发光元件芯片乃至晶片生长为由GaAs构成的生长基板10之后，将由GaAs构成的生长基板10直接用作基板ST或将经过两次接合工序而由蓝宝石构成的透光性基板80用作基板ST，可通过CLO工序而去除由GaAs构成的基板ST，可通过LLO工序来去除由蓝宝石构成的基板ST。基板ST是生长基板或通过接合而接合的支承基板，以上情况下，相对发出紫外线光、蓝色光、绿色光的半导体发光元件芯片或晶片以蓝宝石基板及Si基板为例，相对发出红色光的半导体发光元件芯片或晶片，以GaAs基板为例进行了说明，但当然也可以适用于当前可使用且将来可研发的所有生长基板及支承基板。另外，关于支承基板的接合的次数，以优选的例子即p-sideup芯片或晶片为基准记载为2次，但不仅可以是4次、6次这样的双数次的接合，而且也不排除1次、3次、5次这样的单数次的接合。另外，在基板ST由透光性材质构成的情况下，当然也可以将可进行CLO工序的牺牲层导入外延生长的过程或芯片工序(晶片接合工序)中而适用CLO工序。在表5中，对在图49中所示的例子中适用Si基板时的情况整理如下。
[表5]
可与表4所示的情况同样地适用工序，除了粘合层81通过DWB工序而由SiO2、SOG这样的透光性无机粘接物质构成的情况之外均相同。表6对在图50所示的例子中适用Si基板时的情况整理如下。
[表6]
除了在临时基板74和半导体发光元件晶片AA、BB、CC的结合中适用DWB，在临时基板74的去除中导入保护层乃至金属结合层71和牺牲层72而适用LLO工序的情况之外，可适用与表5所示的例子相同的工序。在表7中对在图51及图52中所示的例子适用Si基板的情况整理如下。
[表7]
与表1所示的例子相比，除了在粘合层81适用DWB并为此在粘合层71c适用胶接(Adhesive Bonding)的点之外均相同。进一步，在去除由蓝宝石构成的生长基板10时也可适用CLO工序，在去除利用CLO工序而胶接(Adhesive Bonding)的粘合层81的情况下，可代替第一透光性基板70而利用非透光性基板。在表8中对在图53中所示的例子适用Si基板时的情况整理如下。
[表8]
除了在第二透光性基板80与粘合层81之间导入金属结合层71和牺牲层72的情况之外，可适用与表7所示的例子相同的工序。以图40至图41所示的例子为基准，为了去除半导体发光元件晶片AA、BB、CC各自的基板ST，在适用LLO的情况下，需要透光性材质的基板ST和牺牲层72，在适用CLO的情况下，需要CLO用牺牲层。
从图40(c)到图41(c)为止，根据半导体发光元件晶片AA、BB、CC各自的基板ST的组合而考虑下面的事项。假设半导体发光元件晶片CC发出红色光。
①由蓝宝石构成的生长基板(蓝色)/由蓝宝石构成的生长基板(绿色)/由GaAs构成的生长基板(红色)-LLO-LLO-CLO的适用
关于LLO工序和CLO工序，无论先进行哪一个工序均可，但考虑到关于去除由GaAs构成的生长基板的溶液的物质稳定性，优选先进行CLO工序，然后进行LLO工序。
在LLO工序及CLO工序过程中，对于没有相应的工序的晶片，涂布保护用工序掩模层(例如；光敏电阻器、氧化物(Oxide)、金属层)，由此防止由该工序导致的损坏。另外，去除临时基板74和粘合层75时，可通过保护用工序掩模层(例如；光敏电阻器、氧化物(Oxide)、金属层)来保护晶片AA、BB、CC。
②由蓝宝石构成的生长基板(蓝色)/由蓝宝石构成的生长基板(绿色)/由蓝宝石构成的透光性基板(红色)或由蓝宝石构成的透光性基板(蓝色)/由蓝宝石构成的透光性基板(绿色)/由蓝宝石构成的透光性基板(红色)-LLO-LLO-LLO的适用
半导体发光元件晶片AA、BB、CC均具备透光性基板，因此可在各种物质的物质(例如；III族氮化物、2族氧化物、ITO、SiO2)中选择LLO牺牲层，因此与①的情况相比，可减少半导体发光元件晶片AA、BB、CC的损坏而进行工序。
③由Si构成的生长基板(蓝色)/由Si构成的生长基板(绿色)/由GaAs构成的生长基板(红色)-CLO-CLO-CLO的适用
为了去除由Si构成的生长基板(蓝色及绿色)和利用GaAs来去除形成于生长基板(红色)的表面的氧化物(SiO2，Ga2O3)而不仅共用包括氢氟酸(HF)成分的溶液，而且在去除表面氧化物之后，使用湿式蚀刻溶液、硫酸和水(H2SO4+H2O2)或氨和水(NH4OH+H2SO2)而将由Si构成的生长基板及由GaAs构成的生长基板同样地或选择性地蚀刻去除(CLO工序)。当然，在去除表面氧化物(SiO2，Ga2O3)之前，可执行机械性抛光工序(CMP工序)。
④由Si构成的生长基板(蓝色)/由Si构成的生长基板(绿色)/由蓝宝石构成的透光性基板(红色)-CLO-CLO-LLO的适用
将发出蓝色光和绿色光的半导体发光元件晶片先附着到临时基板，然后通过CLO工序(CMP工序)而去除由Si构成的生长基板并附着发出红色光的半导体发光元件晶片而通过LLO工序来去除由蓝宝石构成的透光性基板。
图55及图56是示出本公开的半导体发光元件制造方法的又一例的图，作为与图54所示的方法不同的方法，提供减小生长基板10、透光性基板80或基板ST的厚度的方法。
图55(a)中再次示出图41(c)所示的形态，但是在半导体发光元件芯片CC均由发出红色光的芯片构成的点上存在差异。当然，半导体发光元件芯片分别由发出不同波长的光的芯片构成，利用由Si构成的生长基板10而生长，并将此去除之后也可以在具备透光性基板80的半导体发光元件芯片的情况下也适用。
接着，如图55(b)所示，通过粘合层(T；例如：两面UV胶带)而在半导体发光元件芯片CC附着支承基板(G；例如：蓝宝石基板)。优选为，具备覆盖半导体发光元件芯片CC的保护层(Q；例如：PR涂层)。作为保护层Q，可具备光敏电阻器PR、环氧树脂(Epoxy)、胶水(Glue)、SU-8、硅(Silicone)有机物、SOG(Spin On Glass：自旋玻璃)、BCB、聚酰亚胺(Polyimide)、聚对二甲苯(Parylene)中的至少一种物质层以上。作为粘合层T，可利用两面UV胶带或两面发泡胶带(常温下在胶带的两面附着2张基板之后结束包括机械性抛光的工序并施加规定温度以上时膨胀而使2张基板分离的功能)。另外，可将LLO牺牲层(省略图示)导入到粘合层T，在支承基板G形成LLO牺牲层和规定的粘接部T之后将形成有保护层Q的透光性基板80进行热压接晶片接合而进行附着。此时，由与粘合层T相同的物质来形成保护层Q。LLO牺牲层可以是包括GaN的单晶3-5族氮化物半导体、包括ZnO的单晶2-6族氧化物半导体、包括ITO的透明的多晶导电性氧化物、包括TiN的多晶导电性氮化物、包括SiO2、SiNx的非晶电介质等，优选使用它们的多层结构。另外，可以是包括聚酰亚胺PI的薄膜(Film)、光分解有机物(Photo-decomposition Polymer)即三氮烯聚合物(Triazene Polymer)层、特定金属薄膜(Ti，Au，Pt，Cr，Al，Ag，Cu)层等。粘合层T可以是BCB、硅(Silicone)、SU-8、SiO2、SOG、丙烯酸酯(Acrylate)、尿烷(Urethane)、OCA、OCR等这样的有机物，另外也可以是金属结合的共熔(Eutectic)物质即AuSn(300℃)、AuIn(275℃)、NiSn(300℃)、CuSn(270℃)等。支承基板G优选为考虑热膨胀系数的光学性上透明的物质即蓝宝石(Sapphire)、石英(Quartz)、玻璃(Glass)等。
接着，如图55(c)所示，通过抛光&敲击而减小透光性基板80的厚度。优选为，减小为100μm以下的厚度。
接着，如图55(d)所示，将减小厚度的透光性基板80上的半导体发光元件芯片CC单独化。在这样的单独化中使用激光切割(Laser Scribing)、机械性切割(Sawing)这样的方法。在具备钝化层94A的情况下，钝化层94A的单独化会成为问题，通过沿着进行激光切割的线(未图示)而预先去除钝化层94A而消除这样的问题。
接着，如图56(a)所示，在减小厚度的透光性基板80侧附着支承体W(例如：蓝色胶带)。
接着，如图56(b)所示，去除支承基板G。在作为粘合层G而利用两面UV胶带的情况下，照射UV，从而从保护层Q去除支承基板G，从粘合层G去除支承基板G，从而可再使用支承基板G。在利用UV的情况下，支承基板G可使用蓝宝石基板这样的透光性基板。
接着，如图56(c)所示，去除保护层G。
最后，如图56(d)所示，将支承体W扩大(expansion)而可靠地进行半导体发光元件芯片CC的单独化或以所需的间隔配置半导体发光元件芯片GG。
图57及图58是示出本公开的半导体发光元件制造方法的又一例的图，图57中与图55(a)所示的情况不同地，在生长基板10上具备半导体发光元件芯片AA，经过与图55及图56所示的方法相同的方法的工序，最终如图58所示地，在支承体W上以所需的间隔配置半导体发光元件芯片AA。图56(d)所示的透光性基板80和图58所示的生长基板10可用作供从半导体发光元件芯AA、CC发出的光透过而放出的窗口。
下面，对将本公开的制造方法适用于垂直型芯片的例子进行具体说明。
图59是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，与图24所示的例子不同地，在第一电极92在n型半导体区域30的下面具备与n型半导体区域30电连接的形态的点上存在差异。在有源区域40生成的光朝向透光性基板80侧发光，为此第一电极92需要由透光性物质构成，粘合层81也需要由透光性物质构成。根据需要，可在n型半导体区域30形成具备欧姆接触(Ohmic Contact)特性的透明导电性物质(38；例如：氧化物(ITO)、氮化物、氧化氮化物)。当然，n型半导体区域30和p型半导体区域50的位置可彼此互换。第一电极92由ITO、ZnO这样的透明导电性氧化物(TCO；Transparent Conducting Oxide)、由TiN、ITN、InN-TiN构成的化合物或混合这样的透明导电性氮化物(TCN；Transparent Conducting nitride)、ITON这样的透明导电性氮氧化物(TCON；Transparent Conducting Oxynitride)、银纳米导线(silver nanowire)、碳纳米管(carbon nanotube，CNT)、石墨烯(graphene)、导电聚合物(conducting polymer)或透光性为50％以上的钨(W)r这样的具备规定的厚度以下的金属或合金构成。粘合层81优选由具备电气导电性且在光学性上具备透光性且在物质之间具备接合力(Bonding)的物质构成，可由具备规定的厚度以下的Ag、Au、Pt、Pd、In、Sn、Zn等金属或它的合金、具备规定的厚度以下的NiO-Au、NiO-Ag、ITO-Au、ITO-Ag、ZnO-Au、ZnO-Ag、TiN-Au、TiN-Ag、CNT-Au、CNT-Ag等化合物或混合物、由PSS(Polystrene Sulfonate)而如电线护套一样包围具有导电性的PEDOT的线球形态的聚合物薄膜、为了提高电导率而最大程度地融化PSS而PEDOT之间彼此连接的‘PEDOT：PSS’这样的透明导电性聚合物构成。在此，规定的厚度是指，物质具备透光性的厚度以下。另外，可将粘合层81和第一电极92形成为一个结构体，这样的结构体可具备1stTCO/上述金属或合金(Alloy)/2ndTCO形态。特别地，两个TCO之间的金属(Metal)或合金(Alloy)以具备透光性50％以上的方式具备规定的厚度以下且起到接合(Bonding)作用。在第一电极92的相对的一侧，为了将从有源区域40生成的光反射到透光性基板80侧，电流扩散电极91R由ITO这样的透光性电极构成，如图24所示，钝化层94用作非导电性反射膜94。非导电性反射膜94由单层的电解质膜(例如：SiOx、TiOx、Ta2O5、MgF2)、多层的电解质膜、DBR反射膜(例如：SiO2/TiO2)构成或它们的组合构成。另外，电流扩散电极91R本身具备如上述这样的金属反射膜结构(例如：Ag/Ni/Au、Al/Ni/Au)，以用作反射器，在该情况下，可省略ITO这样的电流扩散电极，金属反射膜结构本身可执行该功能。p型半导体区域50和n型半导体区域30的位置可互换，在该情况下，可省略图8所示的第一透光性基板70和图40所示的临时基板74的使用。制造的半导体发光元件与图25所示的情况同样地，在外部电源供给部(98；子基板、中介层、配线基板、显示器像素等)电气性及机械地连接第一电极柱92P和第二电极柱93P。关于未说明的相同的符号，省略说明。
图60是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，与图59所示的例子不同地，在有源区域40生成的光向透光性基板80的相反侧发光，为此电流扩散电极91由ITO这样的透光性物质构成。钝化层94由SiO2这样的物质构成为透光性的层。第二电极93以仅覆盖p型半导体区域50的一部分的方式构成，以充分地放射光，第一电极92用作反射器。为了向第一电极92和第二电极93供给外部电源，与图59不同地，第一电极柱92P和第二电极柱93P并非向透光性基板80的上方竖立的形态，而是在透光性基板80内通过镀金而以立柱的形态形成。美国公开专利公报第US2017/0317230号中公开了这样的形态的透光性基板80。当然，可省略第一电极柱92A和第二电极柱93P，在放置在透光性基板80上的第一电极92和第二电极93直接形成配线。制造的半导体发光元件与图25所示的情况同样地，在外部电源供给部(98；子基板、中介层、配线基板、显示器像素等)电气性地及机械地连接透光性基板80。关于未说明的相同符号，省略说明。第一电极92基本上由反射性金属性物质(例如：Al、Ag、Rh、Cr、Ni、Au、Pt、Pd、Ti、Cu及它的合金)构成或由上述金属性物质和透明导电性物质(氧化物，氮化物，氮氧化物)的层叠结构构成。第二电极93基本上由反射性金属物质(例如：Al、Ag、Rh、Cr、Ni、Au、Pt、Pd、Ti、Cu)及它们的合金构成。
图61是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，是将图59所示的半导体发光元件适用于图28所示的半导体发光元件的例子。如图59所述，除了第一电极92A、92B、92C作为共用电极而形成在3个半导体发光元件芯片(AA，BB，CC；例如：RGB LED)的底部的情况之外，其他均相同。与图43所示的半导体发光元件同样地，当然3个半导体发光元件芯片(AA，BB，CC；例如：RGBLED)分别可具备透光性基板80。
图62是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，是将图60所公开的半导体发光元件适用于图28所示的半导体发光元件的例子。如关于图60所说明，除了第一电极柱92PA、第二电极柱93PA、第二电极柱93PB及第二电极柱93PC并非竖立在透光性基板80上的形态，而是在透光性基板80内即在形成于透光性基板80的孔内通过镀金而以立柱(柱子)的形态形成的点之外，其他均相同。当然，与图43所示的半导体发光元件同样地，3个半导体发光元件芯片(AA，BB，CC；例如：RGBLED)分别具备透光性基板80。
图63是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，与图41(d)所示的半导体发光元件不同地，在半导体区域30、40、50和透光性基板80之间不去除基板ST而具备基板ST。半导体发光元件包括透光性基板80、3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC、粘合层81、黑矩阵物质BM、平坦化层76及密封剂99。3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC分别包括第一半导体区域30、有源区域40、第二半导体区域50、透光性电极91、保护层60(可省略)、第一欧姆电极92Aa、92Ba、92Ca、第一配线电极92Ab、92Bb、92Cb、第一接合用电极92Ac、第二欧姆电极93Aa、93Ba、93Ca、第二配线电极93Ab、93Bb、93Cb、第二接合用电极93Ac、93Bc、93Cc。第一欧姆电极92Aa、92Ba、92Ca和第二欧姆电极93Aa、93Ba、93Ca分别对应图23所示的第一电极92和第二电极93，第一配线电极92Ab、92Bb、92Cb和第二配线电极93Ab、93Bb、93Cb分别对应图27及图28所示的第一配线电极92A、92B、92C和第二配线电极93A、93B、93C，第一接合用电极92Ac和第二接合用电极93Ac、93Bc、93Cc分别对应图27及图28所示的第一电极柱92PA和第二电极柱93PA、93PB、93PC。第一配线电极92Ab、92Bb、92Cb在平坦化层76上彼此连接，第一接合用电极92Ac用作共用电极。当然，半导体发光元件可仅由3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC中的一个来构成。虽然不优选，可省略透光性电极91、密封剂99、第一接合用电极92Ac及第二接合用电极93Ac、93Bc、93Bc。通过这样的结构，可减少在去除基板ST的工序中发生的困难，还具备追加的光散射面(在图35中，与透光性基板80的粗糙的表面S、S相同)等。当然，在透光性基板80的前面及/或后面可具备粗糙的表面S、S，这些有利于加大粘接面积而提高粘合层81的粘接力。另外，在结合到透光性基板80之前，仅将光学性及/或电气性优异的部件分拣而适用，由此改善最终的像素光源的质量，半导体发光元件芯片AA、BB、CC的固定(垂直方向上)通过光学性上透明的粘接剂81而与透光性基板80结合，因此在结构上稳定即在制造像素光源时在大规模转印(Massive Transfer)工序中可将芯片破碎及剥离问题最小化，通过黑矩阵物质BM而进一步强化半导体发光元件芯片AA、BB、CC之间的固定(水平方向上)。
假设3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC形成在透光性基板80而构成一个像素光源，具体地(300μmx300μm)尺寸以下的像素光源时，考虑到芯片之间的间隔等时，一个芯片的宽度不能超过大致80μm，像素光源的尺寸从(300μmx300μm)减少，从而一个芯片的宽度减少到50μm以下。在宽度为80μm以下的芯片具备基板(ST；在一般情况下基板ST的厚度为80μm以上)时，随着芯片的宽度减小，芯片的宽度明显小于芯片的高度而导致芯片倒下等问题，由此难以处理芯片，从整个半导体发光元件来看，当考虑透光性基板80的厚度时，一个像素光源具备过大的厚度乃至高度。另一方面，通过具备基板ST，与将仅由半导体区域30、40、50构成的3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC作为一个像素光源而固定时相比，难以将它们彼此固定。在下面的例子中，基板ST具备50μm以下的厚度或3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC的侧面D通过具备较强的结合力的物质而固定。在图63所示的例子中，基板ST具备50μm以下的厚度，基板ST的底面(与透光性基板80之间的粘接面)和侧面D的一部分通过由具备较强的结合力且在光学性上透明的物质(例如：SOG、Fox、硅(Silicone))构成的粘合层81而固定。基板ST具备50μm以下的厚度，从而即便芯片的宽度减小到80μm以下，与宽度相比，高度更高，由此能够解决难以处理芯片的问题。另一方面，为了解决通过具备基板ST而引起的3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC的固定问题，将基板ST的侧面D应用到3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC的固定。基板ST由非导电性物质(例如：蓝宝石)构成的情况下，作为粘合层81的物质，不仅可以利用非导电性物质，而且还可以利用金属。另外，与基板ST相比，使透光性基板80的厚度更厚，从而能够提高整个元件的可靠性，将基板ST的厚度限定为50μm以下，由此不受根据像素光源的宽度减少而导致的像素光源的高度设计试样(例如：高度300μm以下)的限制而设计透光性基板80的高度。关于光学性上透明的粘合层81的厚度，不作特别限定，但在将半导体发光元件芯片AA、BB、CC粘接到透光性基板80时，厚度越增加，越会对以机械性压力为代表的热稳定性及光学性质量(混合颜色或颜色数量差；Mura现象)产生影响。
图64是表示图63所示的半导体发光元件的制造方法的一例的图，首先如图64(a)所示，准备3个半导体发光元件晶片AA、BB、CC。3个半导体发光元件晶片AA、BB、CC分别具备半导体区域30、40、50和基板ST，基板ST形成为50μm以下的厚度。基板ST可以是生长基板10(参照图8)或透光性基板80(参照图10)，如美国注册专利公报第9,711,405号所示，向基板ST的内部照射激光束而形成分离线，在与半导体区域30、40、50相对的一侧将基板ST研磨而形成或如日本公开专利公报第S64-038209号所示，从半导体区域30、40、50侧到基板ST为止通过叶片配列(Blading)而形成分离线，在与半导体区域30、40、50相对的一侧将基板ST研磨而形成为50μm以下的厚度。优选为，在之后的工序中为了保护3个半导体发光元件晶片AA、BB、CC，预先准备透光性电极91和保护层60(例如：SiO2)。接着，如图64(b)所示，通过在光学性上透明且具备较强的粘接力的粘合层81而将基板ST和透光性基板80结合。优选为，为了它们之间的强力的粘接，将包括SiO2物质的液态状态的SOG(Spin On Glass：自旋玻璃)、FOx(Flowable Oxide)、硅(Silicone)物质旋涂并通过固化工序而形成。通过利用这样的液态状态的旋涂工序，可在基板ST的一部分侧面D形成粘合层81。接着，如图64(c)所示，到保护层60为止，利用旋涂和毛细管现象而填充黑矩阵物质(BM；例如：环氧树脂模合成物(EMC))。黑矩阵物质BM进一步加强半导体发光元件晶片AA、BB、CC之间的光间隙抑制和半导体发光元件晶片AA、BB、CC之间的结合。之后，去除半导体发光元件晶片AA、BB、CC上部的黑矩阵物质BM，此时保护层60起到保护半导体发光元件晶片AA、BB、CC的作用。接着，如图64(d)所示，经过关于半导体区域30、40、50、透光性电极91及保护层60的蚀刻工序之后形成第一欧姆电极92Aa、92Ba、92Ca和第二欧姆电极93Aa、93Ba、93Ca。在图64(a)的工序中，如图37所示，在并非准备晶片(Die)形态而是准备芯片形态的半导体发光元件芯片AA、BB、CC的情况下，可省略图64d的工序。最后，如图63所示，形成平坦化层76，经过蚀刻工序而形成第一配线电极92Ab、92Bb、92Cb和第二配线电极93Ab、93Bb、93Cb之后形成密封剂99，经过蚀刻工序而形成第一接合用电极92Ac和第二接合用电极93Ac、93Bc、93Cc而完成半导体发光元件。
图65是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，与图63所示的半导体发光元件不同地，去除了透光性基板80，在整体上可减小半导体发光元件的高度，因此基板ST的厚度不限于50μm以下。在像素光源的高度为300μm以下的情况下，可将基板ST的厚度形成为150μm以下，无需必须具备用于将基板ST形成为50μm以下的另外的作业。另外，去除一部分粘合层71，从而提供能够使用由金属构成的粘合层81的结构。另外，在结合到临时基板74之前，仅将光学性及/或电气性优异的部件分拣而适用，由此最终可改善像素光源的质量，关于半导体发光元件芯片AA、BB、CC的固定(垂直方向上)，无需透光性基板80而仅通过具备较强的结合力的粘接剂81来结合，因此能够自由形成芯片AA、BB、CC的厚度，特别地，在将具备较强的结合力的金属性物质用作粘接剂81的情况下，更有利于结构的稳定性。
图66是表示图65所示的半导体发光元件的制造方法的一例的图，首先，如图66(a)所示，准备半导体发光元件芯片AA、BB、CC。与图64(a)所示的情况不同地，代替透光性基板80而利用临时基板74(参照图49(b))，为了去除之后形成的临时基板74而形成牺牲层72和保护层71。可省略保护层71。另外，基板ST的厚度不限于50μm以下，但从最终的像素光源的质量的观点来讲，优选制造尽量薄的厚度。接着，如图66(b)所示，在与临时基板74相对的一侧，通过粘合层T(参照图55(b)，例如：两面UV胶带、发泡耐热胶带)而附着支承基板G(参照图55(b)，例如：蓝宝石基板)。接着，如图66(c)所示，通过去除牺牲层72和保护层71，从而去除临时基板74而露出粘合层81。最后，如图65所示，露出3个半导体发光元件芯片AA、BB、CC各自的基板ST，并去除支承基板G而完成半导体发光元件。
图67是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，半导体发光元件与图63所示的半导体发光元件相比，在平坦化层76与黑矩阵物质BM之间也具备粘合层81(上部粘合层)，并通过粘合层81(上部粘合层)而并非将基板ST的侧面D，而是将半导体发光元件芯片AA、BB、CC的上部的侧面E强力固定的点上存在差异。另外，在结合到临时基板74之前，仅将光学性或/及电气性优异的部件分拣而适用，由此最终改善像素光源的质量，关于半导体发光元件芯片AA、BB、CC的固定(垂直方向上)，通过光学性上透明的粘接剂81而与透光性基板80结合，因此在结构上稳定即在制造像素光源时在大规模转印(Massive Transfer)工序中可将芯片破碎及剥离问题最小化，关于半导体发光元件芯片AA、BB、CC之间的固定(水平方向上)，可通过具备较强的结合力的一部分粘接剂81和黑矩阵物质BM而进一步强化。
图68是表示图67所示的半导体发光元件的制造方法的一例的图，首先，如图68(a)所示，与图49所示的情况同样地，将半导体区域30、40、50作为下方而通过粘合层(81；上部粘合层)来在具备保护层71和牺牲层72的临时基板74附着半导体发光元件晶片AA、BB、CC。接着，如图68(b)所示，在涂布黑矩阵物质BM之后进行研磨(Polishing)，以基板ST的厚度乃至高度形成为50μm以下。接着，如图68(c)所示，透光性基板80通过粘合层81(下部粘合层)而附着到与临时基板74相对的一侧。接着，去除牺牲层72而去除临时基板74，还去除保护层71而露出粘合层80(上部粘合层)，然后通过蚀刻而去除一部分粘合层81(上部粘合层)。接着，经过图64(d)所示的工序，经过对半导体区域30、40、50、透光性电极91及保护层60的蚀刻工序之后形成第一欧姆电极92Aa、92Ba、92Ca和第二欧姆电极93Aa、93Ba、93Ca。在并非准备晶片(Die)形态而是准备芯片形态的半导体发光元件芯片AA、BB、CC时可省略在这样的工序。最后，如图67所示，形成平坦化层76，经过蚀刻工序而形成第一配线电极92Ab、92Bb、92Cb和第二配线电极93Ab、93Bb、93Cb之后形成密封剂99，经过蚀刻工序而形成第一接合用电极92Ac和第二接合用电极93Ac、93Bc、93Cc来完成半导体发光元件。
图69是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，除了不具有粘合层81(上部粘合层)的点之外，半导体发光元件与图68所示的半导体发光元件相同。这样的元件通过在图68(d)的工序中不保留一部分粘合层81(上部粘合层)而全部去除而制得。另外，在结合到临时基板74之前，仅将在光学性或/及电气性上优异的部件分拣而适用，由此最终改善像素光源的质量，关于半导体发光元件芯片AA、BB、CC的固定(垂直方向上)，通过光学性上透明的粘接剂81而结合到透光性基板80，因此在结构上稳定即在制造像素光源时，在大规模转印(MassiveTransfer)工序中可将芯片破碎及剥离问题最小化，关于半导体发光元件芯片AA、BB、CC之间的固定(水平方向上)，可通过平坦化层76和黑矩阵物质BM而进一步强化。
图70是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，与图67所示的半导体发光元件不同地，半导体发光元件中可去除透光性基板80。具备与图65所示的半导体发光元件相同的优点。但是，与图65所示的半导体发光元件不同地，在工序中可将基板ST的厚度减小到50μm以下。半导体发光元件在准备图67所示的半导体发光元件的状态下，适用图66所示的方法而进行制造。另外，在结合到临时基板74之前，仅将光学性或/及电气性上优异的部件分拣而适用，最终可改善像素光源的质量，关于半导体发光元件芯片AA、BB、CC的固定(垂直方向上)，在无需透光性基板80的情况下，通过具有较强的结合力的上部粘接剂81和下部粘接剂81而结合，因此可自由形成芯片AA、BB、CC的厚度，特别地在将具备较强的结合力的金属性物质用作粘接剂81的情况下有利于结构的稳定性，关于半导体发光元件芯片AA、BB、CC之间的固定(水平方向上)，通过具备较强的结合力的一部分上部及下部粘接剂81和黑矩阵物质BM而实现，因此相对地制造较薄的像素光源，由此有利于提高质量。
图71是表示本公开的半导体发光元件的又一例的图，与图69所示的半导体发光元件不同地，半导体发光元件可去除透光性基板80。具备与图65所示的半导体发光元件相同的优点，并且与图65所示的半导体发光元件不同地，在工序中能够将基板ST的厚度减小到50μm以下。在准备图69所示的半导体发光元件的状态下，适用图66所示的方法，从而制造半导体发光元件。另外，在结合到临时基板74之前，仅将在光学性或/及电气性上优异的部件分拣而适用，由此最终可改善像素光源的质量，关于半导体发光元件芯片AA、BB、CC的固定(垂直方向上)，无需透光性基板80而通过具备较强的结合力的一部分下部粘接剂81而结合，因此可自由形成芯片AA、BB、CC的厚度，特别地，在将具备较强的结合力的金属性物质用作粘接剂81的情况下有利于结构稳定性，关于半导体发光元件芯片AA、BB、CC之间的固定(水平方向上)，通过具备较强的结合力的一部分下部粘接剂81、平坦化层76及黑矩阵物质BM而实现，因此制造相对薄的像素光源而有利于提高质量。
下面，对本公开的各种实施形态进行说明。
(1)一种倒装芯片即半导体发光元件的制造方法，包括如下步骤：提供依次形成具备N型的第一半导体区域、通过电子和空穴的复合而生成光的有源区域、具备P型的第二半导体区域的生长基板；在第二半导体区域侧接合第一透光性基板的步骤；将生长基板从第一半导体区域侧去除；利用粘合层而将第二透光性基板附着到去除生长基板的第一半导体区域侧；从第二半导体区域侧对第一透光性基板进行激光烧蚀；将第二半导体区域和有源区域的一部分去除而露出一部分第一半导体区域；及在露出的第一半导体区域和第二半导体区域上分别形成倒装芯片的第一电极和倒装芯片的第二电极。
(2)在接合第一透光性基板的步骤之前包括如下步骤：在第二半导体区域形成保护层。
(3)第一透光性基板具备牺牲层，牺牲层和保护层通过金属结合层而接合。
(4)在去除第一透光性基板的步骤之后，在露出一部分第一半导体区域的步骤之前依次去除金属结合层和保护层。
(5)在依次去除金属结合层和保护层的步骤之后，将一部分粘合层去除，以露出第二透光性基板。
(6)在依次去除金属结合层和保护层之后还包括如下步骤：在第二半导体区域形成透光性电极。
(7)在提供的步骤中，在第一半导体区域的下面形成无掺杂的半导体区域，在附着的步骤之前，去除至少一部分的无掺杂的半导体区域。
(8)一种半导体发光元件，其包括：第一半导体区域，其具备第一导电性；第二半导体区域，其具备与第一导电性不同的第二导电性；有源区域，其介于第一半导体区域与第二半导体区域之间，生成利用电子和空穴的复合的光；第一电极，其位于去除一部分第一半导体区域、有源区域及第二半导体区域而露出的第一半导体区域，与第一半导体区域和电气性地连通，并用作倒装芯片接合焊盘；及第二电极，其位于去除一部分第一半导体区域、有源区域及第二半导体区域而露出的其他第一半导体区域，夹着绝缘层而与第一半导体区域绝缘，与第二半导体区域电气性地连通，并用作倒装芯片接合焊盘。
(9)一种半导体发光元件，其包括：第一半导体区域，其具备第一导电性；第二半导体区域，其具备与第一导电性不同的第二导电性；有源区域，其介于第一半导体区域和第二半导体区域之间，利用电子和空穴的复合而生成光；第一电极，其位于去除一部分第一半导体区域、有源区域及第二半导体区域而露出的第一半导体区域，与第一半导体区域电气性地连通，并用作倒装芯片接合焊盘；及第二电极，其与第二半导体区域电气性地连通，并用作倒装芯片接合焊盘，第一电极连到非发光区域即第二半导体区域上。
(10)一种半导体发光元件，其包括：第一半导体区域，其具备第一导电性；第二半导体区域，其具备与第一导电性不同的第二导电性；有源区域，其介于第一半导体区域与第二半导体区域之间，利用电子和空穴的复合而生成光；第一电极，其与去除一部分第一半导体区域、有源区域及第二半导体区域而露出的第一半导体区域电气性地连通，并用作倒装芯片接合焊盘；第二电极，其与第二半导体区域电气性地连通，并用作倒装芯片接合焊盘；及绝缘层，其填充(filling)去除一部分第一半导体区域、有源区域及第二半导体区域而露出的第一半导体区域，并位于第一电极和第二电极的下方。
(11)包括追加的绝缘层，追加的绝缘层在去除第一电极和第二电极的下方区域的区域通过去除绝缘层而露出。
(12)一种半导体发光元件，其包括：透光性基板；半导体发光元件芯片，其具备依次生长的具备第一导电性的第一半导体区域、利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域及具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域，该半导体发光元件芯片为具备与第一半导体区域电连接的第一电极和与第二半导体区域电连接的第二电极的第一半导体发光元件芯片；粘合层，其将透光性基板和第一半导体发光元件芯片的第一半导体区域侧结合；及钝化层，其至少覆盖第一半导体发光元件芯片和粘合层。
(13)钝化层连到未形成粘合层而露出的透光性基板上。
(14)第一电极和第二电极形成在钝化层上而连到未形成粘合层而露出的透光性基板上。
(15)包括：第一电极柱，其在连到透光性基板上的第一电极和第二电极上分别以高于第一半导体发光元件芯片的高度的方式形成；及第二电极柱。
(16)包括：密封剂，其覆盖第一半导体发光元件芯片，并支承第一电极柱和第二电极柱。
(17)包括设置在透光性基板的第二半导体发光元件芯片，第二半导体发光元件芯片具备依次生长的具备第一导电性的第一半导体区域、利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域、与第一半导体区域电连接且连到透光性基板上的第一电极、与第二半导体区域电连接并连到透光性基板上的第二电极、在连到透光性基板上的第一电极和第二电极上以高于第二半导体发光元件芯片的高度的方式形成的第一电极柱和第二电极柱，第一半导体发光元件芯片的第一电极柱和第二半导体发光元件芯片的第一电极柱及第一半导体发光元件芯片的第二电极柱和第二半导体发光元件芯片的第二电极柱中的一个一体地形成为共用电极。
(18)包括：密封剂，其覆盖第一半导体发光元件芯片和第二半导体发光元件芯片，并支承第一半导体发光元件芯片的第一电极柱和第一半导体发光元件芯片的第二电极柱及第二半导体发光元件芯片的第一电极柱和第二半导体发光元件芯片的第二电极柱。
(19)钝化层覆盖第一半导体发光元件芯片及第二半导体发光元件芯片。
(20)包括设置于透光性基板的第三半导体发光元件芯片，第三半导体发光元件芯片具备依次生长的具备第一导电性的第一半导体区域、利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域、与第一半导体区域电连接并连到透光性基板上的第一电极、与第二半导体区域电连接并连到透光性基板上的第二电极、在连到透光性基板上的第一电极和第二电极上分别以高于第三半导体发光元件芯片的高度的方式形成的第一电极柱和第二电极柱，第一半导体发光元件芯片的第一电极柱、第二半导体发光元件芯片的第一电极柱和第三半导体发光元件芯片的第一电极柱及第一半导体发光元件芯片的第二电极柱、第二半导体发光元件芯片的第二电极柱和第三半导体发光元件芯片的第二电极柱中的一个一体地形成为共用电极。
(21)包括：密封剂，其覆盖第一半导体发光元件芯片、第二半导体发光元件芯片和第三半导体发光元件芯片，并支承第一半导体发光元件芯片的第一电极柱和第一半导体发光元件芯片的第二电极柱、第二半导体发光元件芯片的第一电极柱和第二半导体发光元件芯片的第二电极柱、及第三半导体发光元件芯片的第一电极柱和第三半导体发光元件芯片的第二电极柱。
(22)第一半导体发光元件芯片的第二半导体区域、第二半导体发光元件芯片的第二半导体区域及第三半导体发光元件芯片的第二半导体区域以各自的有源区域为基准设置于透光性基板的相反侧。
(23)钝化层覆盖第一半导体发光元件芯片、第二半导体发光元件芯片及第三半导体发光元件。
(24)一种半导体发光元件，其包括：透光性基板；半导体发光元件芯片，其具备依次生长的具有第一导电性的第一半导体区域、利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域及具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域，该半导体发光元件芯片为具备与第一半导体区域电连接的第一电极和与第二半导体区域电连接的第二电极的第一半导体发光元件芯片，并且是透光性基板发出光的窗口；及第一薄膜晶体管，其控制第一半导体发光元件芯片的发光，并蒸镀到透光性基板。
(25)第一电极和第二电极连到透光性基板上，在连到透光性基板上的第一电极及第二电极上分别包括：第一电极柱，其以高于第一半导体发光元件芯片的高度的方式形成；及第二电极柱。
(26)第一薄膜晶体管包括用于控制第一半导体发光元件芯片的发光的第一栅电极，并包括在透光性基板上与第一栅电极电连接且以高于第一半导体发光元件芯片的高度的方式形成的第一栅电极柱。
(27)包括：密封剂，其覆盖第一半导体发光元件芯片，并支承第一电极柱、第二电极柱及第一栅电极柱。
(28)包括：第二半导体发光元件芯片，其设置于透光性基板；及第二薄膜晶体管，其控制第二半导体发光元件芯片的发光且蒸镀到透光性基板，第二半导体发光元件芯片包括依次生长的具备第一导电性的第一半导体区域、利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域、与第一半导体区域电连接并连到透光性基板上的第一电极、与第二半导体区域电连接且连到透光性基板上的第二电极、在连到透光性基板上的第一电极和第二电极上分别以高于第二半导体发光元件芯片的高度的方式形成的第一电极柱和第二电极柱，第二薄膜晶体管包括用于控制第二半导体发光元件芯片的发光的第二栅电极，并包括在透光性基板上与第二栅电极电连接且以高于第二半导体发光元件芯片的高度的方式形成的第二栅电极柱。
(29)包括：第三半导体发光元件芯片，其设置于透光性基板；及第三薄膜晶体管，其控制第三半导体发光元件芯片的发光且蒸镀到透光性基板，第三半导体发光元件芯片具备依次生长的具备第一导电性的第一半导体区域、利用电子和空穴的复合而利用生成光的有源区域、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域、与第一半导体区域电连接且连到透光性基板上的第一电极、与第二半导体区域电连接且连到透光性基板上的第二电极、在连到透光性基板上的第一电极和第二电极上分别以高于第三半导体发光元件芯片的高度的方式形成的第一电极柱和第二电极柱，第三薄膜晶体管包括用于控制第三半导体发光元件芯片的发光的第三栅电极，并包括在透光性基板上与第三栅电极电连接且以高于第三半导体发光元件芯片的高度的方式形成的第三栅电极柱。
(30)第一半导体发光元件芯片的第一电极柱、第二半导体发光元件芯片的第一电极柱和第三半导体发光元件芯片的第一电极及第一半导体发光元件芯片的第二电极柱、第二半导体发光元件芯片的第二电极柱和第三半导体发光元件芯片的第二电极柱中的一个一体地形成为共用电极。
(31)包括密封剂，其覆盖第一半导体发光元件芯片、第二半导体发光元件芯片和第三半导体发光元件芯片，并支承第一半导体发光元件芯片的第一电极柱和第一半导体发光元件芯片的第二电极柱、第二半导体发光元件芯片的第一电极柱和第二半导体发光元件芯片的第二电极柱、第三半导体发光元件芯片的第一电极柱和第三半导体发光元件芯片的第二电极柱及第一栅电极柱、第二栅电极柱及第三栅电极柱。
(32)包括：透明的粘合层，其将第一半导体发光元件芯片、第二半导体发光元件芯片及第三半导体发光元件芯片分别结合到透光性基板。
(33)一种半导体发光元件，其包括：透光性基板，其具备第一面和与第一面相对的第二面；半导体发光元件芯片，其具备依次生长的具备第一导电性的第一半导体区域、利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域及具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域，并具备与第一半导体区域电连接的第一电极和与第二半导体区域电连接的第二电极，并且该半导体发光元件芯片形成于透光性基板的第一面，是放出透光性基板的第二面在有源区域生成的光的窗口；及黑矩阵物质，其设置于第一面和第二面中的至少一个面。
(34)第一电极和第二电极连到透光性基板上，在连到透光性基板上的第一电极及第二电极上分别包括：第一电极柱，其以高于半导体发光元件芯片的高度的方式形成；及第二电极柱。
(34)在第一面具有黑矩阵物质，并且在黑矩阵物质与第一电极及第二电极之间包括非导电性反射膜。
(35)一种半导体发光元件的制造方法，其包括如下步骤：准备3个半导体发光元件芯片，该3个半导体发光元件芯片分别具备n型半导体区域、p型第二半导体区域及介于n型半导体区域与p型半导体区域之间且利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域；及在具备粘合层的透光性基板结合3个半导体发光元件芯片，且以使3个半导体发光元件芯片各自的n型半导体区域位于粘合层侧的方式结合。
(36)3个半导体发光元件芯片分别具备与n型半导体区域电气性地连通的第一电极和与p型半导体区域电气性地连通的第二电极，在结合的步骤中，3个半导体发光元件芯片各自的第一电极和第二电极以有源区域为基准以位于n型半导体区域的相反侧的方式进行结合。
(37)3个半导体发光元件芯片各自的n型半导体区域、有源区域及p型半导体区域利用生长基板而依次生长，在结合的步骤中，3个半导体发光元件芯片各自的n型半导体区域在去除生长基板的状态下与粘合层结合。
(38)3个半导体发光元件芯片各自的第一电极和第二电极连到透光性基板上，3个半导体发光元件芯片各自的第一电极和第二电极上形成多个电极柱，以向3个半导体发光元件芯片供给电源。
(39)多个电极柱中的一个为共用电极。
(40)还包括如下步骤：透光性基板具备第一面和与第一面相对的第二面，在第一面和第二面中的至少一个面上形成黑矩阵物质。
(41)一种半导体发光元件的制造方法，其包括如下步骤：准备多个半导体发光元件芯片，该多个半导体发光元件芯片分别包括n型半导体区域、p型半导体区域、介于n型半导体区域与p型半导体区域之间并利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域及放置n型半导体区域、有源区域及p型半导体区域的透光性基板，其中，多个半导体发光元件芯片中的至少一个半导体发光元件中在生长该n型半导体区域、该有源区域及该p型半导体区域之后结合该透光性基板；在第一基板结合多个半导体发光元件芯片；及通过激光烧蚀而去除多个半导体发光元件芯片各自的透光性基板。图39至图42中例示了3个半导体发光元件芯片，但本公开的制造方法也可以是适用2个以上的半导体发光元件芯片的情况，芯片可自主地发出紫外线光、蓝色光、绿色光、红色光，但也可以利用在发出相同的波长的光的芯片上涂布荧光体或量子点QD的形态。
(42)还包括如下的步骤：在去除透光性基板的一侧，在多个半导体发光元件芯片结合第二基板；及去除第一基板。
(43)在结合到第一基板的步骤中，以多个半导体发光元件芯片各自的n型半导体区域位于第一基板侧的方式结合。
(44)一种具备多个像素的微LED显示器的制造方法，包括如下步骤：准备多个半导体发光元件，该多个半导体发光元件分别具备n型半导体区域、p型半导体区域、介于n型半导体区域与p型半导体区域之间并利用电子和空穴的复合而生成光的有源区域、用作接合焊盘并分别电连接到n型半导体区域和p型半导体区域的第一电极及第二电极及放置n型半导体区域、有源区域及p型半导体区域的基板；及将多个半导体发光元件放置在多个像素中的一个像素。
(45)基板为透光性基板，在放置在像素的步骤中，第一电极和第二电极位于像素侧，基板以n型半导体区域、有源区域及p型半导体区域为基准位于第一电极和第二电极的相反侧。
(46)第一电极和第二电极设置在未形成n型半导体区域、有源区域及p型半导体区域的基板上。
(47)多个半导体发光元件中的至少一个半导体发光元件在该基板上具备两个发光部。
(48)多个半导体发光元件中的至少一个半导体发光元件在该基板上具备非发光元件。
(49)基板具备与第一电极及第二电极分别结合的导电部，在放置在像素的步骤中，基板位于像素侧，以n型半导体区域、有源区域及p型半导体区域为基准，第一电极及第二电极位于基板侧。
(50)多个半导体发光元件各自的n型半导体区域以有源区域为基准位于第一电极及第二电极的相反侧。
(51)在n型半导体区域具备黑矩阵。
(52)一种多个半导体发光元件芯片的转印方法，以将发出第一颜色的多个第一半导体发光元件芯片和发出与第一色不同的第二颜色的多个第二半导体发光元件芯片交替地配置的方式转印到转印收纳基板，其包括如下步骤：准备通过激光反应物质附着有发出第一颜色的多个第一半导体发光元件芯片的第一载体；在转印收纳基板具备支承多个第一半导体发光元件芯片的姿势和位置的掩模的状态下照射激光而将多个第一半导体发光元件芯片从第一载体转印到转印收纳基板；准备通过激光反应物质附着有发出与第一颜色不同的第二颜色的多个第二半导体发光元件芯片的第二载体；及在转印收纳基板具备支承多个第二半导体发光元件芯片的姿势和位置的掩模的状态下，照射激光而将多个第二半导体发光元件芯片从第二载体转印到转印收纳基板。
(53)多个第一半导体发光元件芯片及多个第二半导体发光元件芯片分别具备透光性基板，多个第一半导体发光元件芯片及多个第二半导体发光元件芯片各自的透光性基板以附着在第一载体和第二载体的状态形成。
(54)包括如下步骤：转印收纳基板为透光性基板，将转印到转印收纳基板的多个第一半导体发光元件芯片和多个第二半导体发光元件芯片作为掩模的状态下再次转印。
(55)一种半导体发光元件结构物，其包括：转印收纳基板，其具备粘合层，形成有支承半导体发光元件的姿势的掩模；半导体发光元件，其通过掩模而支承姿势的状态下附着到粘合层，转印收纳基板为透光性基板，粘合层由可进行半导体发光元件的再转印的方式拆装的物质构成。
(56)一种半导体发光元件制造方法，其包括如下步骤：在生长基板依次生长n型半导体区域、有源区域、p型半导体区域，在生长之后使生长基板以向上突起的方式弯曲；利用金属接合物质及有机性粘接剂中的一个而将第一支承基板接合到p型半导体区域侧；去除生长基板；通过直接晶圆接合(Direct Wafer Bonding)法而将第二支承基板接合到去除生长基板的n型半导体区域侧；及去除第一支承基板。在此，半导体发光元件基本上具备半导体晶片状态，具备半导体发光元件晶片、半导体发光元件芯片、半导体发光元件封装的形态。
(57)在直接晶片接合中利用SiO2。
(58)在去除第一支承基板的步骤中，在减小第二支承基板的厚度之后，在减小厚度的第二支承基板上贴上第三支承基板的状态下去除第一支承基板。
(59)一种半导体发光元件，其包括：透光性基板；透光性粘合层，其设置在透光性基板上，由无机物构成；n型半导体区域，其设置在透光性粘合层上；有源区域，其设置在n型半导体区域上；及p型半导体区域，其设置在有源区域上。
(60)透光性粘合层包括SiO2。
(61)包括形成在p型半导体区域上的透光性电极。
(62)包括设置于透光性粘合层与透光性基板之间的牺牲层。
(63)一种半导体发光元件的制造方法，其包括如下步骤：准备多个半导体发光元件晶片分别依次具备基板、n型半导体区域、有源区域、p型半导体区域的多个半导体发光元件晶片；在具备粘合层的临时基板粘接多个半导体发光元件晶片，其中，将多个半导体发光元件晶片分别将基板朝上而进行粘接；去除多个半导体发光元件晶片各自的基板；通过直接晶圆接合(Direct Wafer Bonding)法而将透光性基板粘接到去除多个半导体发光元件晶片各自的基板的各自的n型半导体区域侧；及去除临时基板。
(64)多个半导体发光元件晶片分别由电连接到n型半导体区域的第一电极和电连接到p型半导体区域的第二电极而构成半导体发光元件芯片。
(65)一种半导体发光元件，其包括：透光性基板；透光性粘合层，其设置在透光性基板上，由无机物构成；多个半导体发光元件芯片，它们粘接在透光性粘合层上，各个半导体发光元件芯片具备n型半导体区域、设置在n型半导体区域上的有源区域及设置在有源区域上的p型半导体区域，n型半导体区域位于透光性粘合层侧。
(66)透光性粘合层包括SiO2。
(67)在p型半导体区域上形成有透光性电极。
(68)一种半导体发光元件制造方法，其包括如下步骤：准备依次具备基板、n型半导体区域、有源区域、p型半导体区域，从上方观察时具备第一面积的发光部；在具备粘合层的临时基板粘接发光部，将发光部的基板朝向而进行粘接；去除发光部的基板；在去除发光部的基板的n型半导体区域侧粘接透光性基板；去除临时基板；及在将发光部粘接到透光性基板的状态下，通过蚀刻而缩小成小于第一面积的第二面积。
(69)通过直接晶片接合(Direct Wafer Bonding)而粘接透光性基板。
(70)在缩小的步骤中将发光部分成多个。
(71)在缩小的步骤之后，形成与n型半导体区域及p型半导体区域分别电连接的第一电极及第二电极。
(72)包括如下步骤：准备分别发出蓝色光、绿色光、红色光，并具备基板、n型半导体区域、有源区域、p型半导体区域的3个半导体发光元件晶片；将3个半导体发光元件晶片各自的基板朝向而在临时基板附着3个半导体发光元件晶片；去除3个半导体发光元件晶片各自的基板；在去除3个半导体发光元件晶片各自的基板的一侧附着一个透光性基板；及去除临时基板，3个半导体发光元件晶片的至少2个半导体发光元件晶片分别具备生长n型半导体区域、有源区域、p型半导体区域的生长基板，在准备的步骤中，通过化学提升(CLO)而去除至少2个半导体发光元件晶片各自的生长基板，在去除基板的步骤中，通过激光溶解(LLO)而去除3个半导体发光元件晶片各自的基板。
(73)至少2个半导体发光元件晶片各自的生长基板为由Si构成的基板和由GaAs构成的基板。
(74)在去除基板的步骤中，去除基板而使3个半导体发光元件晶片的n型半导体区域露出。
(75)包括如下步骤：准备分别发出蓝色光、绿色光、红色光，并具备基板、n型半导体区域、有源区域、p型半导体区域的3个半导体发光元件晶片；将3个半导体发光元件晶片各自的基板朝上而在临时基板附着3个半导体发光元件晶片；去除3个半导体发光元件晶片各自的基板；在去除3个半导体发光元件晶片各自的基板的一侧附着一个透光性基板；及去除临时基板，基板为3个半导体发光元件晶片各自的n型半导体区域、有源区域、p型半导体区域生长的生长基板，在去除基板的步骤中，通过一个工序而去除3个半导体发光元件晶片各自的生长基板的表面氧化物。
(76)一种半导体发光元件制造方法，包括如下步骤：准备在一个透光性基板上，在一个透光性基板的相对的一侧分别具备第一电极和第二电极的多个半导体发光元件芯片；在第一电极和第二电极侧附着支承基板；减小一个透光性基板的厚度；将一个透光性基板分离，以将多个半导体发光元件芯片独立化；在减小厚度的分离的一个透光性基板侧附着支承体；及去除支承基板。
(77)还包括如下步骤：扩大支承体而加大多个半导体发光元件芯片的间隔。
(78)在附着支承基板的步骤之前还包括如下步骤：形成覆盖多个半导体发光元件芯片的保护层。
(79)在附着支承基板的步骤中，通过粘合层而附着支承基板和保护层。
(80)一个透光性基板为生长基板。
(81)在一个透光性基板与多个半导体发光元件芯片之间具备粘合层。
(82)准备多个半导体发光元件芯片的步骤中包括去除多个半导体发光元件芯片的生长基板的过程。
(83)生长基板为Si基板。
(84)一种半导体发光元件，其包括：至少一个发光部，各个发光部包括具备第一导电性的第一半导体区域、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域及介于第一半导体区域与第二半导体区域之间而通过电子和空穴的复合来生成光的有源区域；透光性基板，其支承至少一个发光部；第一电极，其形成在透光性基板上，与第一半导体区域电连接；粘合层，其形成在第一电极上，将至少一个发光部和透光性基板粘接；及第二电极，其与第二半导体区域电连接。
(85)第一电极和粘合层由透光的材质构成，以在有源区域生成的光放射到透光性基板侧。
(86)还包括：第一电极柱及第二电极柱，它们形成在透光性基板上，与第一电极和第二电极分别电连接，以供给外部电源。
(87)第一半导体区域与透光性基板之间的粘合层和第一电极以透光性导电氧化膜-接合金属或它们的合金-透光性导电氧化膜的形态具备透光性且提供第一半导体区域与透光性基板之间的导电和接合。
(88)第一电极具备金属反射器，以在有源区域生成的光放射到透光性基板的相反侧。
(89)还包括：第一电极柱及第二电极柱，它们形成在透光性基板内，分别与第一电极和第二电极电连接，以供给外部电源。
(90)一种构成一个像素光源的半导体发光元件，其包括：至少一个半导体发光部，各个发光部包括具备第一厚度的第一透光性基板、形成在第一透光性基板上而具备第一导电性的第一半导体区域、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域、介于第一半导体区域与第二半导体区域之间而发光的有源区域、与第一半导体区域电连接的第一电极部及与第二半导体区域电连接的第二电极部；第二透光性基板，其具备比第一厚度更厚的第二厚度；及透光性的下部粘合层，其将至少一个半导体发光部的第一透光性基板和第二透光性基板结合。
(91)下部粘合层固定第一透光性基板的侧面。
(92)还包括：上部粘合层，其在第一透光性基板的相反侧固定至少一个半导体发光部的侧面。
(93)还包括：黑矩阵物质，其以小于至少一个半导体发光部的高度形成在下部粘合层上而固定至少一个半导体发光部的侧面。
(94)第一厚度具备50μm以下的厚度。
(95)一种构成一个像素光源的半导体发光元件，其包括：至少两个半导体发光部，各个发光部具备第一透光性基板、形成在第一透光性基板上并具备第一导电性的第一半导体区域、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体区域、介于第一半导体区域与二半导体区域之间而发光的有源区域、与第一半导体区域电连接的第一电极部及与第二半导体区域电连接的第二电极部；及下部粘合层，其以第一透光性基板为基准在第一半导体区域的相反侧与各个第一透光性基板结合而固定至少两个半导体发光部，将各个第一透光性基板的一部分开放，以将在各个有源区域生成的光放射到外部。
(96)下部粘合层固定第一透光性基板的侧面。
(97)还包括：上部粘合层，其在第一透光性基板的相反侧固定至少一个半导体发光部的侧面。
(98)还包括：黑矩阵物质，其以低于至少一个半导体发光部的高度形成在下部粘合层上而固定至少一个半导体发光部的侧面。
(99)下部粘合层为透光性物质。
(100)下部粘合层为金属物质。
(101)第一透光性基板具备50μm以下的厚度。
根据本公开的半导体发光元件的制造方法，进一步改善产量和可靠性，提供提高生产性的倒装芯片半导体发光元件。特别地，在适用于迷你LED或微LED时显著地提高其生产性。
根据本公开的半导体发光元件，能够减小用作倒装芯片的接合焊盘的第一电极和第二电极的结构倾斜(高度差)。由此，能够均匀地调节从半导体发光元件发出的光的方向，由此最终可改善显示器及照明等的应用产品中的光质量。
根据本公开的半导体发光元件，在确保元件可靠性的情况下能够制造均由p-sideup倒装芯片构成RGB芯片的迷你或微LED用封装。
根据本公开的半导体发光元件，提供一种并非使用以往的透明密封剂，而是通过板形态的透光性基板(例如：蓝宝石、石英、璃)来用作窗口(光放射部)的迷你或微LED封装(所谓，中介层)。
Claims (6)
1.一种半导体发光元件的制造方法，该半导体发光元件是倒装芯片，该制造方法包括如下步骤：
提供依次形成有具备N型的第一半导体区域、通过电子和空穴的复合而生成光的有源区域及具备P型的第二半导体区域的生长基板；
在第二半导体区域侧接合第一透光性基板；
将生长基板从第一半导体区域侧去除；
利用粘合层而将第二透光性基板附着到去除了生长基板的第一半导体区域侧；
将第一透光性基板从第二半导体区域侧激光烧蚀即Laser Ablation；
去除第二半导体区域和有源区域的一部分而露出一部分第一半导体区域；及
在露出的第一半导体区域和第二半导体区域上分别形成倒装芯片的第一电极和倒装芯片的第二电极。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件的制造方法，其中，
在接合第一透光性基板的步骤之前包括在第二半导体层形成保护层的步骤。
3.根据权利要求2所述的半导体发光元件的制造方法，其中，
第一透光性基板具备牺牲层，
通过金属结合层而将牺牲层和保护层接合。
4.根据权利要求3所述的半导体发光元件的制造方法，其中，
在去除第一透光性基板的步骤之后，在露出一部分第一半导体层的步骤之前依次去除金属结合层和保护层。
5.根据权利要求4所述的半导体发光元件的制造方法，其中，
在依次去除金属结合层和保护层的步骤之后去除一部分粘合层，以露出第二透光性基板。
6.根据权利要求4所述的半导体发光元件的制造方法，其中，
在依次去除金属结合层和保护层的步骤之后包括在第二半导体层形成透光性电极的步骤。
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