JP2010062201A - Semiconductor light emitting element and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor light emitting element and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2010062201A
JP2010062201A JP2008223676A JP2008223676A JP2010062201A JP 2010062201 A JP2010062201 A JP 2010062201A JP 2008223676 A JP2008223676 A JP 2008223676A JP 2008223676 A JP2008223676 A JP 2008223676A JP 2010062201 A JP2010062201 A JP 2010062201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal layer
layer
light emitting
semiconductor
emitting unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008223676A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Masui
勇志 増井
Takahiro Arakida
孝博 荒木田
Hidehiko Nakada
英彦 中田
Rintaro Koda
倫太郎 幸田
Tomoyuki Oki
智之 大木
Naoteru Shirokishi
直輝 城岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2008223676A priority Critical patent/JP2010062201A/en
Publication of JP2010062201A publication Critical patent/JP2010062201A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor light emitting element for highly efficiently taking out the light of a wide color gamut by one chip, and a method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: Metal layers 25, 31, 35, 41 and 45 are formed so as not to face at least a part of a metal layer 21, and the metal layers 35, 41 and 45 are formed so as not to face at least a part of the metal layer 31. Thus, since the light emitted from an active layer 23 is reflected at least on the metal layer 21 of the metal layers 21 and 25 and turns to the outside from a part right above the area not facing the metal layers 31, 35, 41 and 45 of the metal layer 21, the light R emitted from the active layer 23 is transmitted through an active layer 33 without being absorbed in the active layer 33, and the light R emitted from the active layer 23 is transmitted through an active layer 43 without being absorbed in the active layer 43. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、成長基板とは異なる基板への転写工程を経て製造される半導体発光素子およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor light emitting device manufactured through a transfer process to a substrate different from a growth substrate, and a method for manufacturing the same.

発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）を用いて広色域の光を得るには、三原色である赤色、緑色、青色それぞれのＬＥＤチップを近接させて実装するのが一般的である。しかし、そのような実装を色むら無く行うためには、３つのＬＥＤチップを厳密に定められた位置関係でマウントし、マウントした各ＬＥＤチップにワイヤボンディングしたり、または、３つのＬＥＤチップを厳密に定められた位置関係でフリップチップ実装したりすることが必要である。そのため、実装工程が煩雑であり、系自体の信頼性も低い。   In order to obtain light of a wide color gamut using a light emitting diode (LED), it is common to mount LED chips of the three primary colors red, green, and blue close to each other. However, in order to perform such mounting without color unevenness, three LED chips are mounted in a strictly defined positional relationship and wire-bonded to each mounted LED chip, or three LED chips are strictly It is necessary to perform flip-chip mounting in the positional relationship defined in (1). Therefore, the mounting process is complicated and the reliability of the system itself is low.

ＬＥＤを用いて広色域の光を得る他の方法としては、例えば、青色ＬＥＤと、緑および赤の蛍光体とを組み合わせる方法がある。しかし、１チップずつ蛍光体を実装することが必要となるので、この方法でも実装工程が煩雑である。しかも、この方法では、波長変換によるエネルギー損失が必ず発生するという欠点がある。   As another method for obtaining light of a wide color gamut using an LED, for example, there is a method of combining a blue LED and green and red phosphors. However, since it is necessary to mount the phosphors one by one, the mounting process is complicated even with this method. Moreover, this method has a drawback that energy loss due to wavelength conversion always occurs.

そこで、実装工程を簡易化するために、複数のＬＥＤを１チップに集積することが考えられる。例えば、特許文献１では、ＡｌＧａＩｎＮ系のＬＥＤウェハの光取り出し面側にＡｌＧａＩｎＰ系のＬＥＤウェハを張り合わせたのちチップ化したり、ＡｌＧａＩｎＮ系のＬＥＤチップの光取り出し面側にＡｌＧａＩｎＰ系のＬＥＤチップをメタルボンディングしたりする方法が提案されている。   Thus, in order to simplify the mounting process, it is conceivable to integrate a plurality of LEDs on one chip. For example, in Patent Document 1, an AlGaInP-based LED wafer is bonded to the light extraction surface side of an AlGaInN-based LED wafer and then formed into a chip, or an AlGaInP-based LED chip is bonded to the light extraction surface side of an AlGaInN-based LED chip by metal bonding. A method of doing this has been proposed.

特開２００６−３３９６４６号公報JP 2006-339646 A

しかし、特許文献１記載の方法では、赤色、緑色、青色の三原色を得るためには、ＡｌＧａＩｎＮ系のウェハに、波長の互いに異なる２つの活性層（緑色の波長帯の活性層と、青色の波長帯の活性層）を形成することが必要となる。そのため、両活性層に対して効率的な電流注入励起を行うことは難しい。また、緑色の波長帯の活性層が青色の光を吸収してしまうので、高効率に光を取り出すことが困難である。また、ＡｌＧａＩｎＰ系のＬＥＤがＡｌＧａＩｎＮ系のＬＥＤから発せられた光を吸収するのを防ぐために、緑色光や青色光を取り出す領域では、ＡｌＧａＩｎＰ系のＬＥＤを完全に除去しなければならない。   However, in the method described in Patent Document 1, in order to obtain the three primary colors of red, green, and blue, two active layers having different wavelengths (an active layer in a green wavelength band and a blue wavelength) are formed on an AlGaInN-based wafer. It is necessary to form a band active layer. Therefore, it is difficult to perform efficient current injection excitation for both active layers. Further, since the active layer in the green wavelength band absorbs blue light, it is difficult to extract light with high efficiency. In addition, in order to prevent the AlGaInP-based LED from absorbing light emitted from the AlGaInN-based LED, the AlGaInP-based LED must be completely removed in a region where green light and blue light are extracted.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、１チップで、広色域の光を高効率に取り出すことの可能な半導体発光素子およびその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device capable of extracting light of a wide color gamut with high efficiency on a single chip and a method for manufacturing the same.

本発明の第一の半導体発光素子は、互いに貼り合わされると共に積層方向から見たときの形状および面積が互いに等しい第一発光部および第二発光部を備えたものである。第一発光部は、第一金属層、第一半導体層および第二金属層の積層構造となっている。第一半導体層は、波長λ１の光を発する第一活性層を含み、かつ第二発光部とは反対側の面において第一金属層にオーミック接触している。第二金属層は、第一半導体層のうち第一金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。一方、第二発光部は、第三金属層、第二半導体層および第四金属層の積層構造となっている。第三金属層は、第二金属層のうち第一半導体層とは反対側の面に接触すると共に、第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。第二半導体層は、波長λ２（λ２＜λ１）の光を発する第二活性層を含み、かつ第一発光部側の面において第三金属層にオーミック接触している。第四金属層は、第二半導体層のうち第三金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、第一金属層の少なくとも一部第三金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。 The first semiconductor light-emitting element of the present invention includes a first light-emitting portion and a second light-emitting portion that are bonded to each other and have the same shape and area when viewed from the stacking direction. The first light emitting unit has a laminated structure of a first metal layer, a first semiconductor layer, and a second metal layer. The first semiconductor layer is in ohmic contact with the first metal layer in the surface opposite to the includes a first active layer that emits light of wavelength lambda 1, and the second light emitting portion. The second metal layer is in ohmic contact with the surface of the first semiconductor layer opposite to the first metal layer, and is formed so as not to face at least a part of the first metal layer. On the other hand, the second light emitting part has a laminated structure of a third metal layer, a second semiconductor layer, and a fourth metal layer. The third metal layer is formed so as to be in contact with the surface of the second metal layer on the side opposite to the first semiconductor layer and not to face at least a part of the first metal layer. The second semiconductor layer includes a second active layer that emits light of wavelength λ 2 (λ 2 <λ 1 ), and is in ohmic contact with the third metal layer on the surface on the first light emitting unit side. The fourth metal layer is in ohmic contact with the surface of the second semiconductor layer opposite to the third metal layer, and at least part of the first metal layer is not opposed to at least part of the third metal layer. Is formed.

本発明の第二の半導体発光素子は、互いに貼り合わされると共に積層方向から見たときの形状および面積が互いに異なる第一発光部および第二発光部を備えたものである。第一発光部は、第一金属層、第一半導体層および第二金属層の積層構造となっている。第一半導体層は、波長λ１の光を発する第一活性層を含み、かつ第二発光部とは反対側の面において第一金属層にオーミック接触している。第二金属層は、第一半導体層のうち第一金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。一方、第二発光部は、第三金属層、第二半導体層および第四金属層の積層構造となっている。第三金属層は、第二金属層のうち第一半導体層とは反対側の面に接触すると共に、第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。第二半導体層は、波長λ２（λ２＜λ１）の光を発する第二活性層を含み、かつ第一発光部側の面において第三金属層にオーミック接触している。第四金属層は、第二半導体層のうち第三金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、第一金属層の少なくとも一部および第三金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。 The second semiconductor light-emitting device of the present invention includes a first light-emitting portion and a second light-emitting portion that are bonded to each other and have different shapes and areas when viewed from the stacking direction. The first light emitting unit has a laminated structure of a first metal layer, a first semiconductor layer, and a second metal layer. The first semiconductor layer is in ohmic contact with the first metal layer in the surface opposite to the includes a first active layer that emits light of wavelength lambda 1, and the second light emitting portion. The second metal layer is in ohmic contact with the surface of the first semiconductor layer opposite to the first metal layer, and is formed so as not to face at least a part of the first metal layer. On the other hand, the second light emitting part has a laminated structure of a third metal layer, a second semiconductor layer, and a fourth metal layer. The third metal layer is formed so as to be in contact with the surface of the second metal layer on the side opposite to the first semiconductor layer and not to face at least a part of the first metal layer. The second semiconductor layer includes a second active layer that emits light of wavelength λ 2 (λ 2 <λ 1 ), and is in ohmic contact with the third metal layer on the surface on the first light emitting unit side. The fourth metal layer is in ohmic contact with the surface of the second semiconductor layer opposite to the third metal layer, and is not opposed to at least a part of the first metal layer and at least a part of the third metal layer. It is formed as follows.

本発明の第一および第二の半導体発光素子では、第二金属層、第三金属層および第四金属層は、第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。これにより、第一活性層から発せられた光は第一金属層および第二金属層のうち少なくとも第一金属層で反射され、第一金属層のうち第二金属層、第三金属層および第四金属層との非対向領域の直上から外部に向かう。ここで、第二活性層は波長λ２（λ２＜λ１）の光を発することから、第一活性層から発せられた光は第二活性層で吸収されることなく第二活性層を透過する。また、第四金属層は、第三金属層の少なくとも一部とも非対向となるように形成されている。これにより、第二活性層から発せられた光は第三金属層および第四金属層のうち少なくとも第三金属層で反射され、第三金属層のうち第四金属層との非対向領域の直上から外部に向かう。 In the first and second semiconductor light emitting devices of the present invention, the second metal layer, the third metal layer, and the fourth metal layer are formed so as not to face at least a part of the first metal layer. Thereby, the light emitted from the first active layer is reflected by at least the first metal layer of the first metal layer and the second metal layer, and the second metal layer, the third metal layer, and the first metal layer of the first metal layer are reflected. It goes to the outside from directly above the non-opposing region with the four metal layers. Here, since the second active layer emits light of wavelength λ 2 (λ 2 <λ 1 ), the light emitted from the first active layer is not absorbed by the second active layer and passes through the second active layer. To Penetrate. The fourth metal layer is formed so as not to face at least a part of the third metal layer. Thereby, the light emitted from the second active layer is reflected by at least the third metal layer of the third metal layer and the fourth metal layer, and directly above the non-opposing region of the third metal layer with the fourth metal layer. To the outside.

ここで、第二発光部上に構造物が設けられていない場合には、第一活性層および第二活性層から発せられた２色の光を、内部での吸収を極力抑えて効率よく外部に射出させることが可能である。しかし、第二発光部上に構造物が設けられている場合には、これらの光の進路はその構造物の光学特性に依存する。以下、その構造物が、第二発光部のうち第一発光部とは反対側の面に貼り合わされると共に、第一発光部と第二発光部との対向面積と等しい対向面積で第二発光部と対向する第三発光部である場合について説明する。   Here, in the case where no structure is provided on the second light emitting unit, the two colors of light emitted from the first active layer and the second active layer are efficiently externally suppressed by suppressing internal absorption as much as possible. Can be injected. However, when a structure is provided on the second light emitting unit, the path of these lights depends on the optical characteristics of the structure. Hereinafter, the structure is bonded to the surface of the second light emitting part opposite to the first light emitting part, and the second light emission is performed with an opposing area equal to the opposing area between the first light emitting part and the second light emitting part. A case where the third light emitting portion is opposed to the portion will be described.

第三発光部は、第五金属層、第三半導体層および第六金属層の積層構造となっている。第五金属層は、第四金属層のうち第二半導体層とは反対側の面に接触すると共に、第一金属層の少なくとも一部および第三金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。第三半導体層は、波長λ３（λ３＜λ２）の光を発する第三活性層を含み、かつ第二発光部側の面において第五金属層にオーミック接触している。第六金属層は、第三半導体層のうち第五金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、第一金属層の少なくとも一部、第三金属層の少なくとも一部および第五金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。ここで、第三活性層は波長λ３（λ３＜λ２＜λ１）の光を発することから、第一活性層および第二活性層から発せられた光は第三活性層で吸収されることなく第三活性層を透過する。また、第三活性層から発せられた光は第五金属層および第六金属層のうち少なくとも第六金属層で反射され、第五金属層のうち第六金属層との非対向領域の直上から外部に向かう。これにより、構造物が第三発光部である場合には、第一活性層、第二活性層および第三活性層から発せられた３色の光を、内部での吸収を極力抑えて効率よく外部に射出させることが可能である。 The third light emitting unit has a laminated structure of a fifth metal layer, a third semiconductor layer, and a sixth metal layer. The fifth metal layer is in contact with the surface of the fourth metal layer opposite to the second semiconductor layer and is not opposed to at least a part of the first metal layer and at least a part of the third metal layer. Is formed. The third semiconductor layer includes a third active layer that emits light of wavelength λ 3 (λ 3 <λ 2 ), and is in ohmic contact with the fifth metal layer on the surface on the second light emitting unit side. The sixth metal layer is in ohmic contact with the surface of the third semiconductor layer opposite to the fifth metal layer, and at least part of the first metal layer, at least part of the third metal layer, and the fifth metal layer It is formed so as to be non-opposing to at least a part of. Here, since the third active layer emits light of wavelength λ 3 (λ 3 <λ 2 <λ 1 ), the light emitted from the first active layer and the second active layer is absorbed by the third active layer. It penetrates through the third active layer without. Further, light emitted from the third active layer is reflected by at least the sixth metal layer of the fifth metal layer and the sixth metal layer, and from directly above the non-opposing region of the fifth metal layer with respect to the sixth metal layer. Head outside. As a result, when the structure is the third light emitting part, the three colors of light emitted from the first active layer, the second active layer, and the third active layer are efficiently suppressed by suppressing internal absorption as much as possible. It is possible to inject outside.

本発明の半導体発光素子の製造方法は、第一ウェハと第二ウェハとが後述の第二金属層および第三金属層が互いに接触するように貼り合わされた積層ウェハをダイシングによりチップ化する工程を含むものである。   The method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention includes a step of dicing a laminated wafer in which a first wafer and a second wafer are bonded so that a second metal layer and a third metal layer described later are in contact with each other. Is included.

上記した第一ウェハは、第一金属層、第一半導体層および第二金属層の積層構造となっている。第一半導体層は、波長λ１の光を発する第一活性層を含み、かつ第一金属層の一方の面にオーミック接触している。第二金属層は、第一半導体層のうち第一金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。一方、上記した第二ウェハは、第三金属層、第二半導体層および第四金属層の積層構造となっている。第三金属層は、第一ウェハと重ね合わせた際に前記第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。第二半導体層は、波長λ２（λ２＜λ１）の光を発する第二活性層を含み、かつ第三金属層の一方の面にオーミック接触している。第四金属層は、第二半導体層のうち第三金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、第一ウェハと重ね合わせた際に第一金属層の少なくとも一部および第三金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。 The first wafer described above has a laminated structure of a first metal layer, a first semiconductor layer, and a second metal layer. The first semiconductor layer includes a first active layer for emitting light of wavelength lambda 1, and is in ohmic contact with the one surface of the first metal layer. The second metal layer is in ohmic contact with the surface of the first semiconductor layer opposite to the first metal layer, and is formed so as not to face at least a part of the first metal layer. On the other hand, the second wafer described above has a laminated structure of a third metal layer, a second semiconductor layer, and a fourth metal layer. The third metal layer is formed so as not to face at least a part of the first metal layer when superimposed on the first wafer. The second semiconductor layer includes a second active layer that emits light having a wavelength λ 2 (λ 2 <λ 1 ), and is in ohmic contact with one surface of the third metal layer. The fourth metal layer is in ohmic contact with the surface of the second semiconductor layer opposite to the third metal layer, and at least a part of the first metal layer and the third metal layer when overlapped with the first wafer. It is formed so as to be non-opposing to at least a part of.

本発明の半導体発光素子の製造方法では、第二金属層、第三金属層および第四金属層は、第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。これにより、第一活性層から発せられた光は第一金属層および第二金属層のうち少なくとも第一金属層で反射され、第一金属層のうち第二金属層、第三金属層および第四金属層との非対向領域の直上から外部に向かう。ここで、第二活性層は波長λ２（λ２＜λ１）の光を発することから、第一活性層から発せられた光は第二活性層で吸収されることなく第二活性層を透過する。また、第四金属層は、第三金属層の少なくとも一部とも非対向となるように形成されている。これにより、第二活性層から発せられた光は第三金属層および第四金属層のうち少なくとも第三金属層で反射され、第三金属層のうち第四金属層との非対向領域の直上から外部に向かう。 In the method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention, the second metal layer, the third metal layer, and the fourth metal layer are formed so as not to face at least a part of the first metal layer. Thereby, the light emitted from the first active layer is reflected by at least the first metal layer of the first metal layer and the second metal layer, and the second metal layer, the third metal layer, and the first metal layer of the first metal layer are reflected. It goes to the outside from directly above the non-opposing region with the four metal layers. Here, since the second active layer emits light of wavelength λ 2 (λ 2 <λ 1 ), the light emitted from the first active layer is not absorbed by the second active layer and passes through the second active layer. To Penetrate. The fourth metal layer is formed so as not to face at least a part of the third metal layer. Thereby, the light emitted from the second active layer is reflected by at least the third metal layer of the third metal layer and the fourth metal layer, and directly above the non-opposing region of the third metal layer with the fourth metal layer. To the outside.

ここで、第二ウェハ上に新たなウェハが設けられていない場合には、第一活性層および第二活性層から発せられた２色の光を、内部での吸収を極力抑えて効率よく外部に射出させることが可能である。しかし、第二ウェハ上に新たなウェハ（第三ウェハ）が設けられている場合には、これらの光の進路はその新たなウェハの光学特性に依存する。   Here, when a new wafer is not provided on the second wafer, the two colors of light emitted from the first active layer and the second active layer are efficiently externally suppressed by suppressing internal absorption as much as possible. Can be injected. However, when a new wafer (third wafer) is provided on the second wafer, the path of these lights depends on the optical characteristics of the new wafer.

上記した第三ウェハは、第五金属層、第三半導体層および第六金属層の積層構造となっている。第五金属層は、第二ウェハと重ね合わせた際に第一金属層の少なくとも一部および第三金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。第三半導体層は、波長λ３（λ３＜λ２）の光を発する第三活性層を含み、かつ第五金属層の一方の面にオーミック接触している。第六金属層は、第三半導体層のうち第五金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、第二ウェハと重ね合わせた際に第一金属層の少なくとも一部、第三金属層の少なくとも一部および第五金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。ここで、第三活性層は波長λ３（λ３＜λ２＜λ１）の光を発することから、第一活性層および第二活性層から発せられた光は第三活性層で吸収されることなく第三活性層を透過する。また、第三活性層から発せられた光は第五金属層および第六金属層のうち少なくとも第六金属層で反射され、第五金属層のうち第六金属層との非対向領域の直上から外部に向かう。これにより、第二ウェハ上に新たなウェハ（第三ウェハ）が設けられている場合には、第一活性層、第二活性層および第三活性層から発せられた３色の光を、内部での吸収を極力抑えて効率よく外部に射出させることが可能である。 The above-described third wafer has a laminated structure of a fifth metal layer, a third semiconductor layer, and a sixth metal layer. The fifth metal layer is formed so as to be not opposed to at least a part of the first metal layer and at least a part of the third metal layer when the fifth metal layer is superimposed on the second wafer. The third semiconductor layer includes a third active layer that emits light having a wavelength λ 3 (λ 3 <λ 2 ), and is in ohmic contact with one surface of the fifth metal layer. The sixth metal layer is in ohmic contact with the surface of the third semiconductor layer opposite to the fifth metal layer, and at the time of overlapping with the second wafer, at least part of the first metal layer, the third metal layer And at least a part of the fifth metal layer are formed so as not to face each other. Here, since the third active layer emits light of wavelength λ 3 (λ 3 <λ 2 <λ 1 ), the light emitted from the first active layer and the second active layer is absorbed by the third active layer. It penetrates through the third active layer without. Further, light emitted from the third active layer is reflected by at least the sixth metal layer of the fifth metal layer and the sixth metal layer, and from directly above the non-opposing region of the fifth metal layer with respect to the sixth metal layer. Head outside. Thus, when a new wafer (third wafer) is provided on the second wafer, the three colors of light emitted from the first active layer, the second active layer, and the third active layer are It is possible to efficiently inject to the outside while minimizing the absorption at the bottom.

本発明の第一および第二の半導体発光素子、ならびに本発明の半導体発光素子の製造方法によれば、第二金属層、第三金属層および第四金属層を、第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成すると共に、第四金属層を、第三金属層の少なくとも一部とも非対向となるように形成し、さらに、第一活性層から発せられた波長光λ１の光の射出方向に、波長λ２（λ２＜λ１）の光を発する第二活性層を設けるようにしたので、第一活性層および第二活性層から発せられた２色の光を、内部での吸収を極力抑えて効率よく外部に射出させることが可能である。これにより、１チップで、広色域の光を高効率に取り出すことが可能である。 According to the first and second semiconductor light emitting devices of the present invention and the method for manufacturing the semiconductor light emitting device of the present invention, the second metal layer, the third metal layer, and the fourth metal layer are at least one of the first metal layers. The fourth metal layer is formed so as not to face at least a part of the third metal layer, and the wavelength light λ 1 emitted from the first active layer is formed. Since the second active layer that emits light having the wavelength λ 2 (λ 2 <λ 1 ) is provided in the light emission direction, the two colors of light emitted from the first active layer and the second active layer are emitted. In addition, it is possible to efficiently inject outside while suppressing internal absorption as much as possible. Thereby, it is possible to extract light of a wide color gamut with high efficiency with one chip.

［第一の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 [First embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の第一の実施の形態に係る発光ダイオード１（ＬＥＤ）の上面構成を表したものである。図２は、図１の発光ダイオード１のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を表したものである。この発光ダイオード１は、例えば、第一積層体１０、第二積層体２０、第三積層体３０（第二発光部）および第四積層体４０（第三発光部）をこの順に貼り合わせることにより、１チップ化したものである。これら第一積層体１０、第二積層体２０、第三積層体３０および第四積層体４０において、積層方向から見たときの形状および面積が互いに等しくなっている。なお、本実施の形態の第一積層体１０および第二積層体２０が本発明の「第一発光部」の一具体例に相当する。   FIG. 1 shows a top structure of a light emitting diode 1 (LED) according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 illustrates a cross-sectional configuration of the light emitting diode 1 in FIG. For example, the light-emitting diode 1 is formed by bonding the first stacked body 10, the second stacked body 20, the third stacked body 30 (second light-emitting portion), and the fourth stacked body 40 (third light-emitting portion) in this order. 1 chip. In these 1st laminated bodies 10, the 2nd laminated body 20, the 3rd laminated body 30, and the 4th laminated body 40, the shape and area when it sees from a lamination direction are mutually equal. In addition, the 1st laminated body 10 and the 2nd laminated body 20 of this Embodiment correspond to a specific example of the "1st light emission part" of this invention.

第一積層体１０は、例えば、支持基板１１の一方の面（第二積層体２０側の面）全体に金属層１２を有しており、支持基板１１の他方の面（第二積層体２０とは反対側の面）全体に金属層１３を有している。支持基板１１は、第二積層体２０、第三積層体３０および第四積層体４０を支持するものであり、後述の活性層２３，３３，４３などの結晶成長に用いられた基板とは異なる基板である。この基板１０は、例えばＧａＡｓ基板である。この基板１０は、支持基板１１の裏面からの電流注入を可能とするために、ｎ型またはｐ型の導電性を有している。金属層１２は、第二積層体２０の金属層２１（後述）との貼り合わせに用いるものであり、金属層１３は、支持基板１１の裏面からの電流注入に用いるものである。これら金属層１２，１３は、例えば、金（Ａｕ）とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金および金（Ａｕ）を支持基板１１側からこの順に積層して構成されたものであり、支持基板１１と電気的に接続されている。   The first stacked body 10 has, for example, the metal layer 12 on the entire one surface (the surface on the second stacked body 20 side) of the support substrate 11, and the other surface (the second stacked body 20) of the support substrate 11. The metal layer 13 is provided on the entire surface on the opposite side. The support substrate 11 supports the second stacked body 20, the third stacked body 30, and the fourth stacked body 40, and is different from a substrate used for crystal growth such as active layers 23, 33, and 43 described later. It is a substrate. This substrate 10 is, for example, a GaAs substrate. The substrate 10 has n-type or p-type conductivity in order to allow current injection from the back surface of the support substrate 11. The metal layer 12 is used for bonding to the metal layer 21 (described later) of the second stacked body 20, and the metal layer 13 is used for current injection from the back surface of the support substrate 11. These metal layers 12 and 13 are configured by, for example, laminating an alloy of gold (Au) and germanium (Ge) and gold (Au) in this order from the support substrate 11 side. Connected.

第二積層体２０は、例えば、金属層２１（第一金属層）、コンタクト層２２、活性層２３（第一活性層）、コンタクト層２４および金属層２５（第二金属層）を第一積層体１０側からこの順に積層して構成されている。コンタクト層２２、活性層２３およびコンタクト層２４を含む半導体層（第一半導体層）と、金属層２１とは共に、第二積層体２０の面内方向全体に形成されており、積層方向から見たときのこれらの形状および面積が互いに等しくなっている。一方、金属層２５は、金属層２１、コンタクト層２２、活性層２３およびコンタクト層２４と比べると一回り小さな面積となっており、金属層２１、コンタクト層２２、活性層２３およびコンタクト層２４のそれぞれの一部と非対向となるように形成されている。   For example, the second stacked body 20 includes a metal layer 21 (first metal layer), a contact layer 22, an active layer 23 (first active layer), a contact layer 24, and a metal layer 25 (second metal layer). It is configured by stacking in this order from the body 10 side. The semiconductor layer (first semiconductor layer) including the contact layer 22, the active layer 23, and the contact layer 24, and the metal layer 21 are all formed in the entire in-plane direction of the second stacked body 20, and are viewed from the stacking direction. These shapes and areas are equal to each other. On the other hand, the metal layer 25 has a slightly smaller area than the metal layer 21, the contact layer 22, the active layer 23, and the contact layer 24, and the metal layer 21, the contact layer 22, the active layer 23, and the contact layer 24 It is formed so as not to face each part.

コンタクト層２２は例えばｎ型ＡｌＧａＡｓからなり、コンタクト層２４は例えばｐ型ＡｌＧａＡｓからなる。活性層２３は、例えばノンドープのＡｌＧａＡｓからなり、例えば赤色の波長体（波長λ１）の光を発するようになっている。 The contact layer 22 is made of, for example, n-type AlGaAs, and the contact layer 24 is made of, for example, p-type AlGaAs. The active layer 23 is made of, for example, non-doped AlGaAs, and emits light of a red wavelength body (wavelength λ 1 ), for example.

金属層２１は、第一積層体１０の金属層１２と接合されている。この金属層２１は、例えば、チタン（Ｔｉ）および金（Ａｕ）をコンタクト層２２側からこの順に積層して構成されており、コンタクト層２２とオーミック接触している。この金属層２１のうちコンタクト層２２との接触部分は、第二積層体２０の面内方向全体に形成されており、少なくとも金属層２５，３１，３５，４１，４５（後述）との非対向領域に形成されている。従って、この金属層２１は、活性層２３への電流注入に用いる電極としての機能と、活性層２３から発せられた光を第三積層体３０側に反射するミラーとしての機能を有している。一方、金属層２５は、第三積層体３０の金属層３１（後述）と接合されている。この金属層２５は、例えば、ＡｕとＧｅとの合金およびＡｕをコンタクト層２４側からこの順に積層して構成されており、コンタクト層２４とオーミック接触している。従って、この金属層２５も、活性層２３への電流注入に用いる電極としての機能と、活性層２３から発せられた光を金属層２１側に反射するミラーとしての機能を有している。   The metal layer 21 is bonded to the metal layer 12 of the first stacked body 10. The metal layer 21 is formed by, for example, laminating titanium (Ti) and gold (Au) in this order from the contact layer 22 side, and is in ohmic contact with the contact layer 22. Of the metal layer 21, the contact portion with the contact layer 22 is formed in the entire in-plane direction of the second stacked body 20, and is not opposed to at least the metal layers 25, 31, 35, 41, 45 (described later). Formed in the region. Therefore, the metal layer 21 has a function as an electrode used for current injection into the active layer 23 and a function as a mirror that reflects the light emitted from the active layer 23 toward the third stacked body 30. . On the other hand, the metal layer 25 is bonded to a metal layer 31 (described later) of the third stacked body 30. For example, the metal layer 25 is configured by laminating an alloy of Au and Ge and Au in this order from the contact layer 24 side, and is in ohmic contact with the contact layer 24. Therefore, the metal layer 25 also has a function as an electrode used for current injection into the active layer 23 and a function as a mirror that reflects light emitted from the active layer 23 toward the metal layer 21 side.

第三積層体３０は、例えば、金属層３１（第三金属層）、コンタクト層３２、活性層３３（第二活性層）、基板３４（成長基板）および金属層３５（第四金属層）を第一積層体１０側からこの順に積層して構成されている。コンタクト層３２、活性層３３および基板３４を含む半導体層（第二半導体層）は、第三積層体３０の面内方向全体に形成されており、積層方向から見たときのこれらの形状および面積が互いに等しくなっている。従って、コンタクト層３２、活性層３３および基板３４を含む半導体層と、第二積層体２０のコンタクト層２２、活性層２３およびコンタクト層２４とは、積層方向から見たときの形状および面積において互いに等しくなっている。一方、金属層３１は、金属層２１、コンタクト層２２、活性層２３およびコンタクト層２４と比べると一回り小さな面積となっている。この金属層３１は、金属層２１、コンタクト層２２、活性層２３およびコンタクト層２４のそれぞれの一部と非対向となるように形成されている。なお、図２には、金属層２５と金属層３１とが、積層方向から見たときの形状および面積において互いに等しくなっている場合が例示されている。   The third stacked body 30 includes, for example, a metal layer 31 (third metal layer), a contact layer 32, an active layer 33 (second active layer), a substrate 34 (growth substrate), and a metal layer 35 (fourth metal layer). It is configured by laminating in this order from the first laminated body 10 side. The semiconductor layer (second semiconductor layer) including the contact layer 32, the active layer 33, and the substrate 34 is formed in the entire in-plane direction of the third stacked body 30, and these shapes and areas when viewed from the stacking direction. Are equal to each other. Therefore, the semiconductor layer including the contact layer 32, the active layer 33, and the substrate 34, and the contact layer 22, the active layer 23, and the contact layer 24 of the second stacked body 20 are mutually in shape and area when viewed from the stacking direction. Are equal. On the other hand, the metal layer 31 has a slightly smaller area than the metal layer 21, the contact layer 22, the active layer 23, and the contact layer 24. The metal layer 31 is formed so as not to face each of the metal layer 21, the contact layer 22, the active layer 23, and the contact layer 24. FIG. 2 illustrates a case where the metal layer 25 and the metal layer 31 are equal to each other in shape and area when viewed from the stacking direction.

コンタクト層３２、活性層３３および基板３４は、活性層２３から発せられた光（例えば赤色の波長体（波長λ１）の光）を吸収しない光透過性の材料によって構成されている。コンタクト層３２は、例えばｐ型ＡｌＧａＩｎＮからなる。活性層３３は、例えばノンドープのＡｌＧａＩｎＮからなり、例えば緑色の波長体（波長λ２（λ２＜λ１））の光を発するようになっている。基板３４は、コンタクト層３２、活性層３３および基板３４を含む半導体層の結晶成長に用いた成長基板であり、例えばｎ型ＧａＮ基板である。 The contact layer 32, the active layer 33, and the substrate 34 are made of a light transmissive material that does not absorb light emitted from the active layer 23 (for example, light of a red wavelength body (wavelength λ 1 )). The contact layer 32 is made of, for example, p-type AlGaInN. The active layer 33 is made of, for example, non-doped AlGaInN, and emits light of, for example, a green wavelength body (wavelength λ 2 (λ 2 <λ 1 )). The substrate 34 is a growth substrate used for crystal growth of a semiconductor layer including the contact layer 32, the active layer 33, and the substrate 34, and is, for example, an n-type GaN substrate.

金属層３１は、第二積層体２０の金属層２５と接合されている。この金属層３１は、例えば、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）および金（Ａｕ）をコンタクト層３２側からこの順に積層して構成されており、コンタクト層３２とオーミック接触している。この金属層３１のうちコンタクト層３２との接触部分は、金属層３１の面内方向全体に形成されており、少なくとも金属層３５，４１，４５（後述）との非対向領域に形成されている。従って、この金属層３１は、活性層３３への電流注入に用いる電極としての機能と、活性層３３から発せられた光を第四積層体４０側に反射するミラーとしての機能を有している。一方、金属層３５は、第四積層体４０の金属層４１（後述）と接合されている。この金属層３５は、例えば、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）および金（Ａｕ）を基板３４側からこの順に積層して構成されており、基板３４とオーミック接触している。従って、この金属層３５も、活性層３３への電流注入に用いる電極としての機能と、活性層３３から発せられた光を金属層３１側に反射するミラーとしての機能を有している。   The metal layer 31 is bonded to the metal layer 25 of the second stacked body 20. The metal layer 31 is configured, for example, by laminating silver (Ag), titanium (Ti), and gold (Au) in this order from the contact layer 32 side, and is in ohmic contact with the contact layer 32. Of the metal layer 31, the contact portion with the contact layer 32 is formed in the entire in-plane direction of the metal layer 31, and is formed at least in a non-opposing region with the metal layers 35, 41, and 45 (described later). . Therefore, the metal layer 31 has a function as an electrode used for current injection into the active layer 33 and a function as a mirror that reflects the light emitted from the active layer 33 to the fourth stacked body 40 side. . On the other hand, the metal layer 35 is bonded to a metal layer 41 (described later) of the fourth laminate 40. The metal layer 35 is formed, for example, by laminating titanium (Ti), nickel (Ni), and gold (Au) in this order from the substrate 34 side, and is in ohmic contact with the substrate 34. Accordingly, the metal layer 35 also has a function as an electrode used for current injection into the active layer 33 and a function as a mirror that reflects light emitted from the active layer 33 toward the metal layer 31.

第四積層体４０は、例えば、金属層４１（第五金属層）、コンタクト層４２、活性層４３（第三活性層）、基板４４（成長基板）および金属層４５（第六金属層）を第一積層体１０側からこの順に積層して構成されている。コンタクト層４２、活性層４３および基板４４を含む半導体層（第三半導体層）は、第四積層体４０の面内方向全体に形成されており、積層方向から見たときのこれらの形状および面積が互いに等しくなっている。従って、コンタクト層４２、活性層４３および基板４４を含む半導体層と、第三積層体３０のコンタクト層３２、活性層３３および基板３４とは、積層方向から見たときの形状および面積において互いに等しくなっている。一方、金属層４１は、金属層３１、コンタクト層３２、活性層３３および基板３４と比べると一回り小さな面積となっており、金属層３１、コンタクト層３２、活性層３３および基板３４のそれぞれの一部と非対向となるように形成されている。つまり、金属層４１の幅（径）Ｗ２は、金属層３１の幅（径）Ｗ１よりも小さくなっている。また、金属層４５は、金属層４１と比べると一回り小さな面積となっており、金属層４１の一部と非対向となるように形成されている。つまり、金属層４５の幅（径）Ｗ３は、金属層４５の幅（径）Ｗ２よりも小さくなっている。なお、図２には、金属層３５と金属層４１とが、積層方向から見たときの形状および面積において互いに等しくなっている場合が例示されている。   The fourth laminate 40 includes, for example, a metal layer 41 (fifth metal layer), a contact layer 42, an active layer 43 (third active layer), a substrate 44 (growth substrate), and a metal layer 45 (sixth metal layer). It is configured by laminating in this order from the first laminated body 10 side. The semiconductor layer (third semiconductor layer) including the contact layer 42, the active layer 43, and the substrate 44 is formed over the entire in-plane direction of the fourth stacked body 40, and these shapes and areas when viewed from the stacking direction. Are equal to each other. Accordingly, the semiconductor layer including the contact layer 42, the active layer 43, and the substrate 44, and the contact layer 32, the active layer 33, and the substrate 34 of the third stacked body 30 are equal to each other in shape and area when viewed from the stacking direction. It has become. On the other hand, the metal layer 41 has a slightly smaller area than the metal layer 31, the contact layer 32, the active layer 33 and the substrate 34, and each of the metal layer 31, the contact layer 32, the active layer 33 and the substrate 34. It is formed so as not to face a part. That is, the width (diameter) W2 of the metal layer 41 is smaller than the width (diameter) W1 of the metal layer 31. Further, the metal layer 45 has an area slightly smaller than that of the metal layer 41 and is formed so as not to face a part of the metal layer 41. That is, the width (diameter) W3 of the metal layer 45 is smaller than the width (diameter) W2 of the metal layer 45. FIG. 2 illustrates a case where the metal layer 35 and the metal layer 41 are equal to each other in shape and area when viewed from the stacking direction.

コンタクト層４２、活性層４３および基板４４は、活性層２３から発せられた光（例えば赤色の波長体（波長λ１）の光）と、活性層３３から発せられた光（例えば緑色の波長体（波長λ２（λ２＜λ１））の光）とを吸収しない光透過性の材料によって構成されている。コンタクト層４２は、例えばｐ型ＡｌＧａＩｎＮからなる。活性層４３は、例えばノンドープのＡｌＧａＩｎＮからなり、例えば青色の波長体（波長λ３（λ３＜λ２））の光を発するようになっている。基板４４は、コンタクト層４２、活性層４３および基板４４を含む半導体層の結晶成長に用いた成長基板であり、例えばｎ型ＧａＮ基板である。 The contact layer 42, the active layer 43, and the substrate 44 include light emitted from the active layer 23 (for example, red wavelength body (wavelength λ 1 )) and light emitted from the active layer 33 (for example, green wavelength body). (Light having a wavelength λ 2 (λ 2 <λ 1 )). The contact layer 42 is made of, for example, p-type AlGaInN. The active layer 43 is made of, for example, non-doped AlGaInN, and emits light of, for example, a blue wavelength body (wavelength λ 3 (λ 3 <λ 2 )). The substrate 44 is a growth substrate used for crystal growth of a semiconductor layer including the contact layer 42, the active layer 43, and the substrate 44, and is an n-type GaN substrate, for example.

金属層４１は、第三積層体３０の金属層３５と接合されている。この金属層４１は、例えば、Ａｇ、ＴｉおよびＡｕをコンタクト層４２側からこの順に積層して構成されており、コンタクト層４２とオーミック接触している。この金属層４１のうちコンタクト層４２との接触部分は、金属層４１の面内方向全体に形成されており、少なくとも金属層４５との非対向領域に形成されている。従って、この金属層４１は、活性層４３への電流注入に用いる電極としての機能と、活性層４３から発せられた光を第四積層体４０の上方に反射するミラーとしての機能を有している。一方、金属層４５は、例えば、外部回路とボンディングワイヤを介して接続される。この金属層４５は、例えば、Ｔｉ、ＮｉおよびＡｕを基板４４側からこの順に積層して構成されており、基板４４とオーミック接触している。従って、この金属層４５も、活性層４３への電流注入に用いる電極としての機能と、活性層４３から発せられた光を金属層４１側に反射するミラーとしての機能を有している。   The metal layer 41 is bonded to the metal layer 35 of the third stacked body 30. The metal layer 41 is formed by, for example, laminating Ag, Ti, and Au in this order from the contact layer 42 side, and is in ohmic contact with the contact layer 42. A portion of the metal layer 41 that contacts the contact layer 42 is formed in the entire in-plane direction of the metal layer 41, and is formed at least in a non-opposing region with the metal layer 45. Therefore, the metal layer 41 has a function as an electrode used for current injection into the active layer 43 and a function as a mirror that reflects the light emitted from the active layer 43 above the fourth stacked body 40. Yes. On the other hand, the metal layer 45 is connected to an external circuit through a bonding wire, for example. The metal layer 45 is formed, for example, by laminating Ti, Ni, and Au in this order from the substrate 44 side, and is in ohmic contact with the substrate 44. Therefore, the metal layer 45 also has a function as an electrode used for current injection into the active layer 43 and a function as a mirror that reflects light emitted from the active layer 43 to the metal layer 41 side.

次に、図３〜図５を参照して上記発光ダイオード１の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the light-emitting diode 1 will be described with reference to FIGS.

なお、以下の説明において、符号の末尾に付いているＤ（例えば、活性層２３Ｄにおける末尾の「Ｄ」）は、ダイシングによりチップ状に成形する前のウェハの状態であることを示しており、符号の末尾にＤの付いたものは符号の末尾にＤの付いていないものと同様の組成からなる。また、図５（Ｃ）に示した、積層方向に垂直な一点鎖線はチップ状に成形する際にダイシングすることとなる箇所を表している。   In the following description, D at the end of the reference sign (for example, “D” at the end of the active layer 23D) indicates the state of the wafer before being formed into chips by dicing, Those with D at the end of the code have the same composition as those without D at the end of the code. In addition, an alternate long and short dash line shown in FIG. 5C that is perpendicular to the stacking direction represents a portion to be diced when formed into a chip shape.

まず、図３（Ａ）に示したように、例えばｎ型ＧａＮからなる基板１４Ｄの表面に、エッチングストップ層１５、コンタクト層２４Ｄ、活性層２３Ｄ、コンタクト層２２Ｄをこの順に積層したのち、更にコンタクト層２２Ｄ上に金属層２１Ｄを形成する。以下、これを第一ウェハ１００という。次に、例えば、支持基板１１Ｄの表面に金属層１２Ｄを形成する。以下、これを第二ウェハ２００という。次に、図３（Ｂ）に示したように、第一ウェハ１００および第二ウェハ２００を、金属層２１Ｄおよび金属層１２Ｄを互いに対向させた状態で、所定の温度および所定の圧力を加えて貼り合わせる。続いて、図３（Ｃ）に示したように、例えばウエットエッチング法により、基板１４およびエッチングストップ層１５を除去する。次に、図３（Ｄ）に示したように、例えば真空蒸着法により、コンタクト層２２Ｄの表面上に円板状の金属層２５を形成する。   First, as shown in FIG. 3A, an etching stop layer 15, a contact layer 24D, an active layer 23D, and a contact layer 22D are stacked in this order on the surface of a substrate 14D made of, for example, n-type GaN, and further contacted. A metal layer 21D is formed on the layer 22D. Hereinafter, this is referred to as a first wafer 100. Next, for example, the metal layer 12D is formed on the surface of the support substrate 11D. Hereinafter, this is referred to as a second wafer 200. Next, as shown in FIG. 3B, a predetermined temperature and a predetermined pressure are applied to the first wafer 100 and the second wafer 200 with the metal layer 21D and the metal layer 12D facing each other. to paste together. Subsequently, as shown in FIG. 3C, the substrate 14 and the etching stop layer 15 are removed by, for example, a wet etching method. Next, as shown in FIG. 3D, a disk-shaped metal layer 25 is formed on the surface of the contact layer 22D by, for example, vacuum deposition.

次に、図４（Ａ）に示したように、基板３４Ｄの表面に、活性層３３Ｄ、コンタクト層３２Ｄをこの順に積層したのち、更にコンタクト層３２Ｄ上に金属層３１を形成する。以下、これを第三ウェハ３００という。次に、図４（Ｂ）に示したように、互いに重ね合わされた第一ウェハ１００および第二ウェハ２００と、第三ウェハ３００とを、金属層２５，３１を互いに対向させた状態で、所定の温度および所定の圧力を加えて貼り合わせる。続いて、例えば、図４（Ｃ）に示したように、例えばウエットエッチング法により、必要に応じて、基板３４Ｄの厚さを調整したのち、例えば真空蒸着法により、基板３４Ｄの表面上に円板状の金属層３５を形成する。   Next, as shown in FIG. 4A, after the active layer 33D and the contact layer 32D are stacked in this order on the surface of the substrate 34D, the metal layer 31 is further formed on the contact layer 32D. Hereinafter, this is referred to as a third wafer 300. Next, as shown in FIG. 4B, the first wafer 100 and the second wafer 200 and the third wafer 300, which are superposed on each other, are placed in a predetermined state with the metal layers 25 and 31 facing each other. Applying the temperature and a predetermined pressure, and bonding. Subsequently, for example, as shown in FIG. 4C, the thickness of the substrate 34D is adjusted as necessary by, for example, a wet etching method, and then a circle is formed on the surface of the substrate 34D by, for example, a vacuum deposition method. A plate-like metal layer 35 is formed.

次に、図５（Ａ）に示したように、基板４４Ｄの表面に、活性層４３Ｄ、コンタクト層４２Ｄをこの順に積層したのち、更にコンタクト層４２Ｄ上に金属層４１を形成する。以下、これを第四ウェハ４００という。次に、図５（Ｂ）に示したように、互いに重ね合わされた第一ウェハ１００、第二ウェハ２００および第三ウェハ３００と、第四ウェハ４００とを、金属層３５，４１を互いに対向させた状態で、所定の温度および所定の圧力を加えて貼り合わせる。続いて、例えば、図５（Ｃ）に示したように、例えばウエットエッチング法により、必要に応じて、基板４４Ｄの厚さを調整したのち、例えば真空蒸着法により、基板４４Ｄの表面上に円板状の金属層４５を形成する。そして、図５（Ｃ）に示したように、基板１１Ｄの裏面全体に金属層１３を形成したのち、第一ウェハ１００、第二ウェハ２００、第三ウェハ３００および第四ウェハ４００を、一点鎖線の箇所でダイシングしてチップ状に成形する。このようにして図１に示した発光ダイオード１が製造される。   Next, as shown in FIG. 5A, after the active layer 43D and the contact layer 42D are stacked in this order on the surface of the substrate 44D, the metal layer 41 is further formed on the contact layer 42D. Hereinafter, this is referred to as a fourth wafer 400. Next, as shown in FIG. 5B, the first wafer 100, the second wafer 200, and the third wafer 300, and the fourth wafer 400, which are overlapped with each other, are placed with the metal layers 35 and 41 facing each other. In this state, a predetermined temperature and a predetermined pressure are applied and bonded together. Subsequently, for example, as shown in FIG. 5C, the thickness of the substrate 44D is adjusted as necessary by, for example, a wet etching method, and then a circle is formed on the surface of the substrate 44D by, for example, a vacuum deposition method. A plate-like metal layer 45 is formed. Then, as shown in FIG. 5C, after the metal layer 13 is formed on the entire back surface of the substrate 11D, the first wafer 100, the second wafer 200, the third wafer 300, and the fourth wafer 400 are connected with a one-dot chain line. It is diced at the location and formed into a chip shape. In this way, the light emitting diode 1 shown in FIG. 1 is manufactured.

次に、本実施の形態の発光ダイオード１の作用および効果について説明する。   Next, the operation and effect of the light emitting diode 1 of the present embodiment will be described.

本実施の形態の発光ダイオード１では、金属層４５と金属層１３との間に所定の電圧が印加されると、各活性層２３，３３，４３に電流が注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この光は、発光ダイオード１内の金属層２１，２５，３１，３５，４１，４５により反射され外部に射出される。   In the light emitting diode 1 of the present embodiment, when a predetermined voltage is applied between the metal layer 45 and the metal layer 13, current is injected into each of the active layers 23, 33, and 43, thereby causing electrons and holes. Luminescence occurs due to recombination. This light is reflected by the metal layers 21, 25, 31, 35, 41 and 45 in the light emitting diode 1 and is emitted to the outside.

ところで、本実施の形態では、金属層２５，３１，３５，４１，４５は、金属層２１の少なくとも一部と非対向となるように形成されている。これにより、活性層２３から発せられた光は金属層２１，２５のうち少なくとも金属層２１で反射され金属層２１のうち金属層３１，３５，４１，４５との非対向領域の直上から外部に向かう。ここで、３つの活性層２３，３３，４３は、発光波長の短い順に光射出面側から積層されているので、活性層２３から発せられた光Ｒは活性層３３で吸収されることなく活性層３３を透過し、さらに、活性層２３から発せられた光Ｒは活性層４３で吸収されることなく活性層４３を透過する。   By the way, in the present embodiment, the metal layers 25, 31, 35, 41, 45 are formed so as not to face at least a part of the metal layer 21. As a result, light emitted from the active layer 23 is reflected by at least the metal layer 21 of the metal layers 21 and 25, and from outside just above the non-facing region of the metal layer 21 to the metal layers 31, 35, 41, and 45 to the outside. Head. Here, since the three active layers 23, 33, and 43 are stacked from the light emission surface side in the order of the shorter emission wavelength, the light R emitted from the active layer 23 is not absorbed by the active layer 33 and is active. Further, the light R emitted from the active layer 23 passes through the active layer 43 without being absorbed by the active layer 43.

また、金属層３５，４１，４５は、金属層３１の少なくとも一部とも非対向となるように形成されている。これにより、活性層３３から発せられた光Ｇは金属層３１，３５のうち少なくとも金属層３１で反射され、金属層３１のうち金属層３５，４１，４５との非対向領域の直上から外部に向かう。ここで、活性層４３は波長λ３（λ３＜λ２）の光を発することから、活性層３３から発せられた光Ｇは活性層４３で吸収されることなく活性層４３を透過する。 Further, the metal layers 35, 41, 45 are formed so as not to face at least a part of the metal layer 31. As a result, the light G emitted from the active layer 33 is reflected by at least the metal layer 31 of the metal layers 31 and 35, and from outside the region not facing the metal layers 35, 41, and 45 of the metal layer 31 to the outside. Head. Here, since the active layer 43 emits light having a wavelength λ 3 (λ 3 <λ 2 ), the light G emitted from the active layer 33 passes through the active layer 43 without being absorbed by the active layer 43.

また、金属層４５は、金属層４１の少なくとも一部とも非対向となるように形成されている。これにより、活性層４３から発せられた光Ｂは金属層４１，４５のうち少なくとも金属層４１で反射され、金属層４１のうち金属層４５との非対向領域の直上から外部に向かう。ここで、第四積層体４０上には構造物が設けられていないので、活性層３３から発せられた光Ｂは、構造物の影響を受けることなく外部に向かう。   Further, the metal layer 45 is formed so as not to face at least a part of the metal layer 41. Thereby, the light B emitted from the active layer 43 is reflected by at least the metal layer 41 of the metal layers 41 and 45, and travels from directly above the non-opposing region of the metal layer 41 to the metal layer 45 to the outside. Here, since the structure is not provided on the fourth stacked body 40, the light B emitted from the active layer 33 goes to the outside without being affected by the structure.

このように、本実施の形態では、各活性層２３，３３，４３から発せられた３色の光Ｒ，Ｇ，Ｂを、内部での吸収を極力抑えて効率よく外部に射出させることが可能である。これにより、１チップで、広色域の光を高効率に取り出すことが可能である。   As described above, in this embodiment, the three colors of light R, G, and B emitted from the active layers 23, 33, and 43 can be efficiently emitted to the outside while suppressing internal absorption as much as possible. It is. Thereby, it is possible to extract light of a wide color gamut with high efficiency with one chip.

［第二の実施の形態］
図７は、本発明の第二の実施の形態に係る発光ダイオード２（ＬＥＤ）の上面構成を表したものである。図８は、図７の発光ダイオード２のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を表したものである。この発光ダイオード２は、第一の実施の形態の発光ダイオード１と同様、例えば、第一積層体１０、第二積層体２０、第三積層体３０および第四積層体４０をこの順に貼り合わせることにより、１チップ化したものである。 [Second Embodiment]
FIG. 7 illustrates a top configuration of the light emitting diode 2 (LED) according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 illustrates a cross-sectional configuration of the light-emitting diode 2 in FIG. The light emitting diode 2 is formed by, for example, bonding the first stacked body 10, the second stacked body 20, the third stacked body 30, and the fourth stacked body 40 in this order, similarly to the light emitting diode 1 of the first embodiment. Thus, one chip is obtained.

この発光ダイオード２は、電極層２１，３１に開口２１Ａ，３１Ａが設けられている点で、上記実施の形態の発光ダイオード１の構成と相違する。そこで、以下では、上記実施の形態との相違点について主に説明し、上記実施の形態との共通点についての説明を適宜省略するものとする。   This light-emitting diode 2 is different from the structure of the light-emitting diode 1 of the above-described embodiment in that the openings 21A and 31A are provided in the electrode layers 21 and 31. Therefore, in the following, differences from the above embodiment will be mainly described, and description of common points with the above embodiment will be omitted as appropriate.

電極層２１の開口２１Ａは、少なくとも第二積層体２０の電極層２５との対向領域に設けられている。これにより、活性層２３の発光領域は、電極層２５との非対向領域にだけになるので、例えば、図９に示したように、活性層２３から発せられた光Ｒが電極層２１と電極層２５との間で繰り返し反射され、ロスが生じるのを防止することができる。同様に、電極層３１の開口３１Ａは、少なくとも第三積層体３０の電極層３５との対向領域に設けられている。これにより、活性層３３の発光領域は、電極層３５との非対向領域にだけになるので、例えば、図９に示したように、活性層３３から発せられた光Ｇが電極層３１と電極層３５との間で繰り返し反射され、ロスが生じるのを防止することができる。   The opening 21 </ b> A of the electrode layer 21 is provided at least in a region facing the electrode layer 25 of the second stacked body 20. As a result, the light emitting region of the active layer 23 is only in the region not facing the electrode layer 25. For example, as shown in FIG. 9, the light R emitted from the active layer 23 is emitted from the electrode layer 21 and the electrode. It is possible to prevent occurrence of loss due to repeated reflection with the layer 25. Similarly, the opening 31 </ b> A of the electrode layer 31 is provided at least in a region facing the electrode layer 35 of the third stacked body 30. As a result, the light emitting region of the active layer 33 is only in the region not facing the electrode layer 35. For example, as shown in FIG. 9, the light G emitted from the active layer 33 is emitted from the electrode layer 31 and the electrode. It is possible to prevent occurrence of loss by being repeatedly reflected between the layers 35.

［変形例］
なお、上記第二の実施の形態において、活性層３３，４３のうち発光に寄与しない部分をなくすることも可能である。例えば、図１０に示したように、コンタクト層２２および活性層２３を含む半導体層に対して、金属層２５との対向領域に開口２０Ａを設け、さらに、コンタクト層３２および活性層３３含む半導体層に対して、金属層３５との対向領域に開口３０Ａを設けるようにしてもよい。 [Modification]
In the second embodiment, it is possible to eliminate the portions of the active layers 33 and 43 that do not contribute to light emission. For example, as shown in FIG. 10, the semiconductor layer including the contact layer 22 and the active layer 23 is provided with an opening 20 </ b> A in a region facing the metal layer 25, and the semiconductor layer including the contact layer 32 and the active layer 33. On the other hand, the opening 30 </ b> A may be provided in a region facing the metal layer 35.

［第三の実施の形態］
図１１は、本発明の第三の実施の形態に係る発光ダイオード３（ＬＥＤ）の上面構成を表したものである。図１２は、図１１の発光ダイオード３のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を表したものである。この発光ダイオード３は、第一の実施の形態の発光ダイオード１と同様、例えば、第一積層体１０、第二積層体２０、第三積層体３０および第四積層体４０をこの順に貼り合わせることにより、１チップ化したものである。 [Third embodiment]
FIG. 11 illustrates a top configuration of the light emitting diode 3 (LED) according to the third embodiment of the present invention. FIG. 12 illustrates a cross-sectional configuration of the light-emitting diode 3 in FIG. The light emitting diode 3 is formed by, for example, bonding the first stacked body 10, the second stacked body 20, the third stacked body 30, and the fourth stacked body 40 in this order, similarly to the light emitting diode 1 of the first embodiment. Thus, one chip is obtained.

この発光ダイオード３では、例えば、図１１，１２に示したように、電極層２５，３１が微細な電極に分割され、電極層２５，３１の面内方向に規則的に間隙５１Ａが設けられており、かつ、電極層３５，４１も微細な電極に分割され、電極層３５，４１の面内方向に規則的に間隙５２Ａが設けられている。これにより、例えば、図１３に示したように、活性層２３から発せられた光Ｒが間隙５１Ａ，５２Ａを介して外部に射出され、活性層３３から発せられた光Ｇが間隙５２Ａを介して外部に射出される。その結果、活性層２３から発せられた光Ｒが電極層２１と電極層２５との間で繰り返し反射され、ロスが生じたり、活性層３３から発せられた光Ｇが電極層３１と電極層３５との間で繰り返し反射され、ロスが生じたりするのを防止することができる。   In this light emitting diode 3, for example, as shown in FIGS. 11 and 12, the electrode layers 25 and 31 are divided into fine electrodes, and gaps 51A are regularly provided in the in-plane direction of the electrode layers 25 and 31. In addition, the electrode layers 35 and 41 are also divided into fine electrodes, and gaps 52A are regularly provided in the in-plane direction of the electrode layers 35 and 41. Thereby, for example, as shown in FIG. 13, the light R emitted from the active layer 23 is emitted to the outside via the gaps 51A and 52A, and the light G emitted from the active layer 33 is emitted via the gap 52A. It is injected outside. As a result, the light R emitted from the active layer 23 is repeatedly reflected between the electrode layer 21 and the electrode layer 25 to cause a loss, or the light G emitted from the active layer 33 is changed to the electrode layer 31 and the electrode layer 35. It is possible to prevent the occurrence of loss due to repeated reflection between the two.

以上、複数の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。   The present invention has been described with reference to a plurality of embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.

例えば、上記各実施の形態では、コンタクト層２４，３２，４２、基板３４の表面は特に加工されていなかったが、例えば、図１４に示したように、コンタクト層２４，３２，４２、基板３４の表面に反射率調整層５３を設けるようにしてもよい。この反射率調整層５３は、例えば、活性層２３，３３から発せられた光Ｒ，Ｇを透過する低反射率層となっている。この低反射率層は、例えば、低反射率部材によって構成されている。ここで、低反射率部材とは、例えば、屈折率が１（空気）より大きく、かつ一般的な半導体材料の屈折率（例えば３．５程度）よりも小さい材料、例えば、ＳｉＮ（屈折率＝２．０）などの光透過性材料を指している。   For example, in the above embodiments, the surfaces of the contact layers 24, 32, and 42 and the substrate 34 are not particularly processed. However, for example, as shown in FIG. Alternatively, the reflectance adjustment layer 53 may be provided on the surface. The reflectance adjustment layer 53 is, for example, a low reflectance layer that transmits the light R and G emitted from the active layers 23 and 33. This low reflectance layer is constituted by, for example, a low reflectance member. Here, the low reflectance member is, for example, a material having a refractive index larger than 1 (air) and smaller than a refractive index (for example, about 3.5) of a general semiconductor material, for example, SiN (refractive index = 2.0).

また、例えば、上記各実施の形態では、第三積層体３０および第四積層体４０には、支持基板１１との対向領域全体に基板３４，４４が設けられていたが、例えば、図１５、図１６（図１５のＡ−Ａ矢視方向の断面図）に示したように、基板３４，４４が支持基板１１の少なくとも一部と非対向となるように形成されると共に、基板４４が基板３４の少なくとも一部と非対向となるように形成されていてもよい。これにより、コンタクト層２４上には段差部３０Ｂが形成され、基板３５上には段差部４０Ｂが形成されるので、例えば、図１７に示したように、活性層２３から発せられた光Ｒが段差部３０Ｂから外部に射出され、活性層３３から発せられた光Ｇが段差部４０Ｂから外部に射出されるようになる。ただし、これら段差部３０Ｂ，４０Ｂを設けるために、製造過程において、基板３４，４４の一部を除去する工程を追加することが必要となる。   Further, for example, in each of the above-described embodiments, the third stacked body 30 and the fourth stacked body 40 are provided with the substrates 34 and 44 in the entire region facing the support substrate 11, but for example, FIG. As shown in FIG. 16 (a cross-sectional view in the direction of arrows AA in FIG. 15), the substrates 34 and 44 are formed so as not to face at least a part of the support substrate 11, and the substrate 44 is a substrate. 34 may be formed so as not to face at least a part of 34. As a result, the stepped portion 30B is formed on the contact layer 24, and the stepped portion 40B is formed on the substrate 35. For example, as shown in FIG. 17, the light R emitted from the active layer 23 is emitted. The light G emitted from the stepped portion 30B and emitted from the active layer 33 is emitted from the stepped portion 40B to the outside. However, in order to provide these stepped portions 30B and 40B, it is necessary to add a step of removing a part of the substrates 34 and 44 in the manufacturing process.

また、例えば、上記各実施の形態では、本発明を、３色の光Ｒ，Ｇ，Ｂを取り出す発光ダイオードに適用する場合について説明していたが、例えば、図１８〜図２２に示したように、２色の光Ｒ，Ｇ，Ｂを取り出す発光ダイオードにも、もちろん適用可能である。   Also, for example, in each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to a light emitting diode that extracts three colors of light R, G, and B has been described. For example, as shown in FIGS. Of course, the present invention can also be applied to a light emitting diode that extracts two colors of light R, G, and B.

本発明の第一の実施の形態に係る発光ダイオードの上面図である。It is a top view of the light emitting diode which concerns on 1st embodiment of this invention. 図１の発光ダイオードの断面図である。It is sectional drawing of the light emitting diode of FIG. 図１の発光ダイオードの製造工程を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the light emitting diode of FIG. 図３の続きの工程を説明するための概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining a continuation process of FIG. 3. 図４の続きの工程を説明するための断面構成図である。FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram for explaining a process subsequent to FIG. 4. 図１の発光ダイオードの作用について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the effect | action of the light emitting diode of FIG. 本発明の第二の実施の形態に係る発光ダイオードの上面図である。It is a top view of the light emitting diode which concerns on 2nd embodiment of this invention. 図７の発光ダイオードの断面図である。It is sectional drawing of the light emitting diode of FIG. 図７の発光ダイオードの作用について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the effect | action of the light emitting diode of FIG. 図７の発光ダイオードの一変形例の断面図である。It is sectional drawing of the modification of the light emitting diode of FIG. 本発明の第三の実施の形態に係る発光ダイオードの上面図である。It is a top view of the light emitting diode which concerns on 3rd embodiment of this invention. 図１１の発光ダイオードの断面図である。It is sectional drawing of the light emitting diode of FIG. 図１２の発光ダイオードの作用について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the effect | action of the light emitting diode of FIG. 図１の発光ダイオードの他の変形例の断面図である。It is sectional drawing of the other modification of the light emitting diode of FIG. 図１の発光ダイオードのその他の変形例の断面図である。It is sectional drawing of the other modification of the light emitting diode of FIG. 図１５の発光ダイオードの断面図である。It is sectional drawing of the light emitting diode of FIG. 図１５の発光ダイオードの作用について説明するための断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining the operation of the light emitting diode of FIG. 15. 図１の発光ダイオードの更にその他の変形例の断面図である。It is sectional drawing of the further another modification of the light emitting diode of FIG. 図７の発光ダイオードの他の変形例の断面図である。It is sectional drawing of the other modification of the light emitting diode of FIG. 図１０の発光ダイオードの一変形例の断面図である。It is sectional drawing of the modification of the light emitting diode of FIG. 図１１の発光ダイオードの一変形例の断面図である。It is sectional drawing of the modification of the light emitting diode of FIG. 図１６の発光ダイオードの他の変形例の断面図である。It is sectional drawing of the other modification of the light emitting diode of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１，２，３…発光ダイオード、１０…第一積層体、１１…支持基板、１２，１３，２１，２５，３１，３５，４１，４５…金属層、１４，３４，４４…基板、１５…エッチングストップ層、２０…第二積層体、２０Ａ，３０Ａ，２１Ａ，３１Ａ…開口、２２，２４，３２，４２…コンタクト層、２３，３３，４３…活性層、３０…第三積層体、３０Ｂ，４０Ｂ…段差部、４０…第四積層体、５１，５２…間隙、５３…反射率調整層、１００…第一ウェハ、２００…第二ウェハ、３００…第三ウェハ、４００…第四ウェハ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2, 3 ... Light emitting diode, 10 ... 1st laminated body, 11 ... Support substrate, 12, 13, 21, 25, 31, 35, 41, 45 ... Metal layer, 14, 34, 44 ... Substrate, 15 ... Etching stop layer, 20 ... second laminated body, 20A, 30A, 21A, 31A ... opening, 22, 24, 32, 42 ... contact layer, 23, 33, 43 ... active layer, 30 ... third laminated body, 30B, 40B: Stepped portion, 40: Fourth laminated body, 51, 52: Gap, 53 ... Reflectance adjustment layer, 100 ... First wafer, 200 ... Second wafer, 300 ... Third wafer, 400 ... Fourth wafer.

Claims (15)

互いに貼り合わされると共に積層方向から見たときの形状および面積が互いに等しい第一発光部および第二発光部を備え、
前記第一発光部は、
第一金属層と、
波長λ１の光を発する第一活性層を含み、かつ前記第二発光部とは反対側の面において前記第一金属層にオーミック接触する第一半導体層と、
前記第一半導体層のうち前記第一金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、前記第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第二金属層と
を有し、
前記第二発光部は、
前記第二金属層のうち前記第一半導体層とは反対側の面に接触すると共に、前記第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第三金属層と、
波長λ２（λ２＜λ１）の光を発する第二活性層を含み、かつ前記第一発光部側の面において前記第三金属層にオーミック接触する第二半導体層と、
前記第二半導体層のうち前記第三金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、前記第一金属層の少なくとも一部および前記第三金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第四金属層と
を有する半導体発光素子。 A first light emitting part and a second light emitting part that are bonded to each other and have the same shape and area when viewed from the stacking direction,
The first light emitting unit includes:
A first metal layer;
A first semiconductor layer in ohmic contact with the first metal layer in the surface opposite to the includes a first active layer that emits light of wavelength lambda 1, and the second light emitting portion,
A second metal layer formed to be in ohmic contact with a surface of the first semiconductor layer opposite to the first metal layer and to be at least partly opposite to the first metal layer; And
The second light emitting unit is
A third metal layer formed so as to be in contact with the surface of the second metal layer opposite to the first semiconductor layer and not to face at least a part of the first metal layer;
A second semiconductor layer that includes a second active layer that emits light of wavelength λ 2 (λ 2 <λ 1 ), and that is in ohmic contact with the third metal layer on the surface of the first light emitting unit;
The second semiconductor layer is in ohmic contact with a surface opposite to the third metal layer, and is not opposed to at least a part of the first metal layer and at least a part of the third metal layer. A semiconductor light emitting device comprising: a formed fourth metal layer. 前記第一活性層は、前記第一発光部の面内方向全体に形成され、
前記第二活性層は、前記第二発光部の面内方向全体に形成されている請求項１に記載の半導体発光素子。 The first active layer is formed over the entire in-plane direction of the first light emitting part,
The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the second active layer is formed over the entire in-plane direction of the second light emitting unit. 前記第一金属層のうち前記第一半導体層との接触部分は、少なくとも前記第二金属層、前記第三金属層および前記第四金属層との非対向領域に形成され、
前記第三金属層のうち前記第二半導体層との接触部分は、少なくとも前記第四金属層との非対向領域に形成されている請求項１に記載の半導体発光素子。 Of the first metal layer, the contact portion with the first semiconductor layer is formed at least in a non-opposing region with the second metal layer, the third metal layer, and the fourth metal layer,
2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein a contact portion of the third metal layer with the second semiconductor layer is formed at least in a non-opposing region with the fourth metal layer. 前記第一発光部は、前記第一半導体層の結晶成長に用いた成長基板および前記第一半導体層の結晶成長に用いていない支持基板のうち少なくとも前記支持基板を有し、
前記第二発光部は、前記第二半導体層の結晶成長に用いた成長基板を有する請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の半導体発光素子。 The first light emitting unit has at least the support substrate among a growth substrate used for crystal growth of the first semiconductor layer and a support substrate not used for crystal growth of the first semiconductor layer,
4. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the second light emitting unit includes a growth substrate used for crystal growth of the second semiconductor layer. 5. 前記第二発光部のうち前記第一発光部とは反対側の面に貼り合わされると共に、前記第一発光部と前記第二発光部との対向面積と等しい対向面積で前記第二発光部と対向する第三発光部を備え、
前記第三発光部は、
前記第四金属層のうち前記第二半導体層とは反対側の面に接触すると共に、前記第一金属層の少なくとも一部および前記第三金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第五金属層と、
波長λ３（λ３＜λ２）の光を発する第三活性層を含み、かつ前記第二発光部側の面において前記第五金属層にオーミック接触する第三半導体層と、
前記第三半導体層のうち前記第五金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、前記第一金属層の少なくとも一部、前記第三金属層の少なくとも一部および前記第五金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第六金属層と
を有する請求項１に記載の半導体発光素子。 The second light emitting unit is bonded to the surface opposite to the first light emitting unit, and the second light emitting unit has a facing area equal to a facing area between the first light emitting unit and the second light emitting unit. It has a third light-emitting part facing it,
The third light emitting unit is
The fourth metal layer is formed so as to be in contact with the surface opposite to the second semiconductor layer and to be opposed to at least a part of the first metal layer and at least a part of the third metal layer. A fifth metal layer formed,
A third semiconductor layer that includes a third active layer that emits light of wavelength λ 3 (λ 3 <λ 2 ), and that is in ohmic contact with the fifth metal layer on the second light-emitting portion side surface;
The third semiconductor layer is in ohmic contact with a surface opposite to the fifth metal layer, and includes at least a part of the first metal layer, at least a part of the third metal layer, and the fifth metal layer. The semiconductor light emitting element according to claim 1, further comprising: a sixth metal layer formed so as to be at least partially non-opposing. 前記第一活性層と前記第二活性層との対向面積は、前記第一発光部と前記第二発光部との対向面積と等しく、
前記第一活性層と前記第三活性層との対向面積は、前記第一発光部と前記第三発光部との対向面積と等しい請求項５に記載の半導体発光素子。 The opposing area of the first active layer and the second active layer is equal to the opposing area of the first light emitting part and the second light emitting part,
The semiconductor light emitting element according to claim 5, wherein a facing area between the first active layer and the third active layer is equal to a facing area between the first light emitting part and the third light emitting part. 前記第一金属層のうち前記第一半導体層との接触部分は、少なくとも前記第二金属層、前記第三金属層および前記第四金属層との非対向領域に形成され、
前記第三金属層のうち前記第二半導体層との接触部分は、少なくとも前記第四金属層との非対向領域に形成され、
前記第五金属層のうち前記第三半導体層との接触部分は、少なくとも前記第六金属層との非対向領域に形成されている請求項５に記載の半導体発光素子。 Of the first metal layer, the contact portion with the first semiconductor layer is formed at least in a non-opposing region with the second metal layer, the third metal layer, and the fourth metal layer,
Of the third metal layer, the contact portion with the second semiconductor layer is formed at least in a non-opposing region with the fourth metal layer,
6. The semiconductor light emitting element according to claim 5, wherein a contact portion of the fifth metal layer with the third semiconductor layer is formed at least in a non-opposing region with the sixth metal layer. 前記第二金属層、前記第三金属層、前記第四金属層および前記第五金属層はそれぞれ、所定の隙間を介して互いに別体に形成された複数の金属層からなる請求項５に記載の半導体発光素子。   The said 2nd metal layer, the said 3rd metal layer, the said 4th metal layer, and the said 5th metal layer each consist of a several metal layer formed separately from each other via the predetermined clearance gap. Semiconductor light emitting device. 前記第一発光部は、前記第一半導体層の結晶成長に用いた成長基板および前記第一半導体層の結晶成長に用いていない支持基板のうち少なくとも前記支持基板を有し、
前記第二発光部は、前記第二半導体層の結晶成長に用いた成長基板を有し、
前記第三発光部は、前記第三半導体層の結晶成長に用いた成長基板を有する請求項５ないし請求項８のいずれか一項に記載の半導体発光素子。 The first light emitting unit has at least the support substrate among a growth substrate used for crystal growth of the first semiconductor layer and a support substrate not used for crystal growth of the first semiconductor layer,
The second light emitting unit has a growth substrate used for crystal growth of the second semiconductor layer,
9. The semiconductor light emitting element according to claim 5, wherein the third light emitting unit includes a growth substrate used for crystal growth of the third semiconductor layer. 互いに貼り合わされると共に積層方向から見たときの面積が互いに異なる第一発光部および第二発光部を備え、
前記第一発光部は、
第一金属層と、
波長λ１の光を発する第一活性層を含み、かつ前記第二発光部とは反対側の面において前記第一金属層にオーミック接触する第一半導体層と、
前記第一半導体層のうち前記第一金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、前記第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第二金属層と
を有し、
前記第二発光部は、
前記第二金属層のうち前記前記第一半導体層とは反対側の面に接触すると共に、前記第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第三金属層と、
波長λ２（λ２＜λ１）の光を発する第二活性層を含み、かつ前記第一発光部側の面において前記第三金属層にオーミック接触する第二半導体層と、
前記第二半導体層のうち前記第三金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、前記第一金属層の少なくとも一部および前記第三金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第四金属層と
を有する半導体発光素子。 The first light emitting part and the second light emitting part that are different from each other in area when viewed from the stacking direction while being bonded to each other,
The first light emitting unit includes:
A first metal layer;
A first semiconductor layer in ohmic contact with the first metal layer in the surface opposite to the includes a first active layer that emits light of wavelength lambda 1, and the second light emitting portion,
A second metal layer formed to be in ohmic contact with a surface of the first semiconductor layer opposite to the first metal layer and to be at least partly opposite to the first metal layer; And
The second light emitting unit is
A third metal layer formed so as to be in contact with a surface of the second metal layer opposite to the first semiconductor layer and non-opposing at least part of the first metal layer;
A second semiconductor layer that includes a second active layer that emits light of wavelength λ 2 (λ 2 <λ 1 ), and that is in ohmic contact with the third metal layer on the surface of the first light emitting unit;
The second semiconductor layer is in ohmic contact with a surface opposite to the third metal layer, and is not opposed to at least a part of the first metal layer and at least a part of the third metal layer. A semiconductor light emitting device comprising: a formed fourth metal layer. 前記第一発光部は、前記第一半導体層の結晶成長に用いた成長基板および前記第一半導体層の結晶成長に用いていない支持基板のうち少なくとも前記支持基板を有し、
前記第二発光部は、前記第二半導体層の結晶成長に用いた成長基板を有し、
貼り合わせ面の法線方向から見たときに、前記成長基板の面積が前記成長基板および前記支持基板の面積よりも小さい請求項１０に記載の半導体発光素子。 The first light emitting unit has at least the support substrate among a growth substrate used for crystal growth of the first semiconductor layer and a support substrate not used for crystal growth of the first semiconductor layer,
The second light emitting unit has a growth substrate used for crystal growth of the second semiconductor layer,
The semiconductor light emitting element according to claim 10, wherein the area of the growth substrate is smaller than the areas of the growth substrate and the support substrate when viewed from the normal direction of the bonding surface. 前記第二発光部のうち前記第一発光部とは反対側の面に貼り合わされると共に、前記第一発光部と前記第二発光部との対向面積よりも小さな対向面積で前記第二発光部と対向する第三発光部を備え、
前記第三発光部は、
前記第四金属層のうち前記前記第二半導体層とは反対側の面に接触すると共に、前記第一金属層の少なくとも一部および前記第三金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第五金属層と、
波長λ３（λ３＜λ２）の光を発する第三活性層を含み、かつ前記第二発光部側の面において前記第五金属層にオーミック接触する第三半導体層と、
前記第三半導体層のうち前記第五金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、前記第一金属層の少なくとも一部、前記第三金属層の少なくとも一部および前記第五金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第六金属層と
を有する請求項１０に記載の半導体発光素子。 The second light emitting unit is bonded to a surface of the second light emitting unit opposite to the first light emitting unit, and has a smaller area than the first light emitting unit and the second light emitting unit. And a third light emitting part facing
The third light emitting unit is
The fourth metal layer is in contact with a surface opposite to the second semiconductor layer and is not opposed to at least a part of the first metal layer and at least a part of the third metal layer. A fifth metal layer formed;
A third semiconductor layer that includes a third active layer that emits light of wavelength λ 3 (λ 3 <λ 2 ), and that is in ohmic contact with the fifth metal layer on the second light-emitting portion side surface;
The third semiconductor layer is in ohmic contact with a surface opposite to the fifth metal layer, and includes at least a part of the first metal layer, at least a part of the third metal layer, and the fifth metal layer. The semiconductor light emitting element according to claim 10, further comprising: a sixth metal layer formed so as to be not opposed to at least a part. 前記第一発光部は、前記第一半導体層の結晶成長に用いた第一成長基板および前記第一半導体層の結晶成長に用いていない支持基板のうち少なくとも前記支持基板を有し、
前記第二発光部は、前記第二半導体層の結晶成長に用いた第二成長基板を有し、
前記第三発光部は、前記第三半導体層の結晶成長に用いた第三成長基板を有し、
貼り合わせ面の法線方向から見たときに、前記第二成長基板の面積が前記第一成長基板および前記支持基板の面積よりも小さく、かつ前記第三成長基板の面積が前記第二成長基板の面積よりも小さい請求項１２に記載の半導体発光素子。 The first light emitting unit has at least the support substrate among a first growth substrate used for crystal growth of the first semiconductor layer and a support substrate not used for crystal growth of the first semiconductor layer,
The second light emitting unit has a second growth substrate used for crystal growth of the second semiconductor layer,
The third light emitting unit has a third growth substrate used for crystal growth of the third semiconductor layer,
When viewed from the normal direction of the bonding surface, the area of the second growth substrate is smaller than the areas of the first growth substrate and the support substrate, and the area of the third growth substrate is the second growth substrate. The semiconductor light emitting device according to claim 12, which is smaller than the area of the semiconductor light emitting device. 第一金属層と、波長λ１の光を発する第一活性層を含み、かつ前記第一金属層の一方の面にオーミック接触する第一半導体層と、前記第一半導体層のうち前記第一金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、前記第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第二金属層とを有する第一ウェハと、
前記第一ウェハと重ね合わせた際に前記第一金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第三金属層と、波長λ２（λ２＜λ１）の光を発する第二活性層を含み、かつ前記第三金属層の一方の面にオーミック接触する第二半導体層と、前記第二半導体層のうち前記第三金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、前記第一ウェハと重ね合わせた際に前記第一金属層の少なくとも一部および前記第三金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第四金属層とを有する第二ウェハとが、前記第二金属層および前記第三金属層が互いに接触するように貼り合わされた積層ウェハをダイシングによりチップ化する半導体発光素子の製造方法。 A first metal layer comprises a first active layer that emits light of wavelength lambda 1, and a first semiconductor layer in ohmic contact with the one surface of the first metal layer, wherein the first of said first semiconductor layer A first wafer having an ohmic contact with a surface opposite to the metal layer and having a second metal layer formed so as not to face at least a part of the first metal layer;
A third metal layer formed so as not to face at least a part of the first metal layer when superimposed on the first wafer, and a light emitting device having a wavelength λ 2 (λ 2 <λ 1 ). A second semiconductor layer including two active layers and in ohmic contact with one surface of the third metal layer, and in ohmic contact with a surface of the second semiconductor layer opposite to the third metal layer; A second wafer having a fourth metal layer formed so as not to face at least a part of the first metal layer and at least a part of the third metal layer when superimposed on the first wafer; However, the manufacturing method of the semiconductor light emitting element which makes the chip | tip by dicing the laminated wafer bonded together so that said 2nd metal layer and said 3rd metal layer may mutually contact. 前記積層ウェハは、前記第二ウェハと重ね合わせた際に前記第一金属層の少なくとも一部および前記第三金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第五金属層と、波長λ３（λ３＜λ２）の光を発する第三活性層を含み、かつ前記第五金属層の一方の面にオーミック接触する第三半導体層と、前記第三半導体層のうち前記第五金属層とは反対側の面にオーミック接触すると共に、前記第二ウェハと重ね合わせた際に前記第一金属層の少なくとも一部、前記第三金属層の少なくとも一部および前記第五金属層の少なくとも一部と非対向となるように形成された第六金属層とを有する第三ウェハを、前記第四金属層および前記第五金属層が互いに接触するように貼り合わせて構成されている請求項１４に記載の半導体発光素子の製造方法。 The laminated wafer has a fifth metal layer formed so as to be at least part of the first metal layer and at least part of the third metal layer when being superposed on the second wafer; and comprises a third active layer which emits light of a wavelength λ 3 (λ 3 <λ 2 ), and a third semiconductor layer in ohmic contact with the one surface of the fifth metal layer, wherein one of said third semiconductor layer a When in ohmic contact with the surface opposite to the fifth metal layer and overlapping with the second wafer, at least a part of the first metal layer, at least a part of the third metal layer, and the fifth metal layer A third wafer having a sixth metal layer formed so as to be non-opposing with at least a part of the fourth metal layer and the fifth metal layer so that the fourth metal layer and the fifth metal layer are in contact with each other. The semiconductor light emitting device according to claim 14. Production method.
JP2008223676A 2008-09-01 2008-09-01 Semiconductor light emitting element and method of manufacturing the same Pending JP2010062201A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008223676A JP2010062201A (en) 2008-09-01 2008-09-01 Semiconductor light emitting element and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008223676A JP2010062201A (en) 2008-09-01 2008-09-01 Semiconductor light emitting element and method of manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010062201A true JP2010062201A (en) 2010-03-18

Family

ID=42188721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008223676A Pending JP2010062201A (en) 2008-09-01 2008-09-01 Semiconductor light emitting element and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010062201A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160077892A (en) * 2014-12-24 2016-07-04 주식회사 루멘스 Multi-chip light emitting device, multi-chip light emitting device package and backlight unit
KR101772551B1 (en) * 2015-11-25 2017-08-31 주식회사 세미콘라이트 Semiconductor light emitting structure and method of manufacturing the same
KR101806790B1 (en) * 2015-11-25 2017-12-11 주식회사 세미콘라이트 Semiconductor light emitting device
KR101806789B1 (en) * 2015-11-25 2017-12-11 주식회사 세미콘라이트 Semiconductor light emitting device
JP2019212875A (en) * 2018-06-08 2019-12-12 信越半導体株式会社 Light emitting element and manufacturing method thereof

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05251739A (en) * 1992-03-06 1993-09-28 Toshiba Corp Semiconductor light emitting device
JPH08213657A (en) * 1994-10-24 1996-08-20 Mitsubishi Electric Corp Visible light led device and its manufacture
JPH11163397A (en) * 1997-11-25 1999-06-18 Matsushita Electric Works Ltd Led element and its manufacture
JP2001339100A (en) * 2000-05-30 2001-12-07 Shin Etsu Handotai Co Ltd Light emitting element and its manufacturing method
JP2003152222A (en) * 2001-11-14 2003-05-23 Lecip Corp Multi-color semiconductor light emitting element and its manufacturing method
EP1469516A1 (en) * 2003-04-14 2004-10-20 Epitech Corporation, Ltd. White-light emitting semiconductor device using a plurality of light emitting diode chips
JP2006054336A (en) * 2004-08-12 2006-02-23 Sanyo Electric Co Ltd Light emitting element
JP2006173326A (en) * 2004-12-15 2006-06-29 Nippon Leiz Co Ltd Optical source apparatus
JP2006332688A (en) * 2006-07-10 2006-12-07 Rabo Sufia Kk Led chip laminate and led chip array
JP2006339646A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Samsung Electro Mech Co Ltd White led and its manufacturing method
JP2008523615A (en) * 2004-12-09 2008-07-03 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Adaptive short wavelength LED for multicolor, broadband or "white" emission

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05251739A (en) * 1992-03-06 1993-09-28 Toshiba Corp Semiconductor light emitting device
JPH08213657A (en) * 1994-10-24 1996-08-20 Mitsubishi Electric Corp Visible light led device and its manufacture
JPH11163397A (en) * 1997-11-25 1999-06-18 Matsushita Electric Works Ltd Led element and its manufacture
JP2001339100A (en) * 2000-05-30 2001-12-07 Shin Etsu Handotai Co Ltd Light emitting element and its manufacturing method
JP2003152222A (en) * 2001-11-14 2003-05-23 Lecip Corp Multi-color semiconductor light emitting element and its manufacturing method
EP1469516A1 (en) * 2003-04-14 2004-10-20 Epitech Corporation, Ltd. White-light emitting semiconductor device using a plurality of light emitting diode chips
JP2006054336A (en) * 2004-08-12 2006-02-23 Sanyo Electric Co Ltd Light emitting element
JP2008523615A (en) * 2004-12-09 2008-07-03 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Adaptive short wavelength LED for multicolor, broadband or "white" emission
JP2006173326A (en) * 2004-12-15 2006-06-29 Nippon Leiz Co Ltd Optical source apparatus
JP2006339646A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Samsung Electro Mech Co Ltd White led and its manufacturing method
JP2006332688A (en) * 2006-07-10 2006-12-07 Rabo Sufia Kk Led chip laminate and led chip array

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160077892A (en) * 2014-12-24 2016-07-04 주식회사 루멘스 Multi-chip light emitting device, multi-chip light emitting device package and backlight unit
KR101649298B1 (en) * 2014-12-24 2016-08-19 주식회사 루멘스 Multi-chip light emitting device, multi-chip light emitting device package and backlight unit
KR101772551B1 (en) * 2015-11-25 2017-08-31 주식회사 세미콘라이트 Semiconductor light emitting structure and method of manufacturing the same
KR101806790B1 (en) * 2015-11-25 2017-12-11 주식회사 세미콘라이트 Semiconductor light emitting device
KR101806789B1 (en) * 2015-11-25 2017-12-11 주식회사 세미콘라이트 Semiconductor light emitting device
JP2019212875A (en) * 2018-06-08 2019-12-12 信越半導体株式会社 Light emitting element and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100707955B1 (en) Light emitting diode and manufacturing method for the same
JP3896704B2 (en) GaN compound semiconductor light emitting device
JP6182050B2 (en) Semiconductor light emitting device
US8395179B2 (en) Semiconductor light emitting element and method for manufacturing same
JPH11307870A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP2001244503A (en) Nitride semiconductor light emitting device
JP4957130B2 (en) Light emitting diode
JP2009059969A (en) Semiconductor light-emitting element, light-emitting device, luminaire, display unit, and method for fabricating semiconductor light-emitting element
JP2014216470A (en) Semiconductor light-emitting element
JP2010040752A (en) Semiconductor laser device, and method of manufacturing the same
JP2007335877A (en) Light-emitting diode and its manufacturing method
JP2007067198A (en) Light emitting element
JP2010062201A (en) Semiconductor light emitting element and method of manufacturing the same
JP2009152297A (en) Semiconductor light-emitting device
WO2017154975A1 (en) Semiconductor light emitting device
US6809345B2 (en) Semiconductor light emitting element and semiconductor light emitting device
JP2012124429A (en) Light-emitting element, light-emitting element unit, light-emitting element package and method of manufacturing light-emitting element
JP5277066B2 (en) Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
JP6106522B2 (en) Semiconductor light emitting device array
JP2014150225A (en) Semiconductor light-emitting element
JP2005347700A (en) Light emitting device and its manufacturing method
JP2006190854A (en) Light emitting diode
JP2001127343A (en) Compound light emitting element and its manufacturing method
JP2000077726A (en) Semiconductor element and manufacture thereof
JP2015002232A (en) Light-emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110816

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121211

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130404