JP6760141B2 - Light emitting element and its manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、発光素子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a method for manufacturing the same.

ＡＲ（拡張現実）、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）においては、長辺が１〜２ｃｍ□程度の超小型ディスプレイが必須であり、かつ、明度が高いディスプレイが必要である。 In AR (augmented reality) and HMD (head-mounted display), an ultra-small display with a long side of about 1 to 2 cm □ is indispensable, and a display with high brightness is required.

長辺が１〜２ｃｍ□程度でフルＨＤ規格のディスプレイを作製する場合、１９２０×１０８０ピクセルの画素が必要であるため、１ピクセルのサイズは５．２μｍ〜１０．４μｍ□程度のピッチで実現する必要がある。 When producing a full HD standard display with a long side of about 1 to 2 cm □, a pixel of 1920 × 1080 pixels is required, so the size of 1 pixel is realized with a pitch of about 5.2 μm to 10.4 μm □. There is a need.

このような超小型発光体では、１素子の単位面積あたりにおいて高い輝度が必要であり、特許文献１のようなＬＣＤや特許文献２のような有機ＥＬディスプレイよりも自発光型の発光素子が理想的である。 In such an ultra-small light emitting body, high brightness is required per unit area of one element, and a self-luminous light emitting element is ideal rather than an LCD as in Patent Document 1 or an organic EL display as in Patent Document 2. Is the target.

また、高いプロセス精度も要求されるため、半導体プロセスに適用できる材料を選択することが適切である。 In addition, since high process accuracy is also required, it is appropriate to select a material applicable to the semiconductor process.

特開２０１３−２１０５８８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-210588 特開２０１３−０３７０２１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-037021

上記のようなピクセルサイズのモノクロディスプレイは、ＣＥＡ−ＬＥＴＩ（フランス国）が技術を開示しているように、半導体プロセスを適用可能なウェーハを使用すれば、実現可能である。 A pixel-sized monochrome display as described above can be realized by using a wafer to which a semiconductor process can be applied, as CEA-LETI (France) discloses the technology.

しかし、ＣＥＡ−ＬＥＴＩに開示された技術は単色のものであり、多色化された技術の提案はない。なぜなら、青〜緑色の発光を実現するＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハと黄〜赤色発光を実現するＡｌＧａＩｎＰ系材料では、ウェーハを形成する最適温度帯（ＩｎＧａＮ系では８００〜１０００℃、ＡｌＧａＩｎＰ系では５００〜７００℃）及び基板（ＩｎＧａＮ系ではサファイア基板、ＡｌＧａＩｎＰ系ではＧａＡｓ基板）が異なり、１ウェーハ上に同時にエピタキシャル成長等の手法で形成することが極めて困難だからである。 However, the technology disclosed in CEA-LETI is monochromatic, and there is no proposal for a multicolored technology. This is because, in the InGaN-based epitaxial wafer that realizes blue to green light emission and the AlGaInP-based material that realizes yellow to red light emission, the optimum temperature range for forming the wafer (800 to 1000 ° C for InGaN system, 500 to 700 ° C for AlGaInP system). ) And the substrate (sapphire substrate in the InGaN system and GaAs substrate in the AlGaInP system) are different, and it is extremely difficult to form them on one wafer at the same time by a method such as epitaxial growth.

非常に小さい発光素子をダイス化し、駆動基板に移載することで、ディスプレイを実現することは技術的に可能であるが、１９２０×１０８０ピクセルのディスプレイにおいて例えば２色発光を実現させようとした場合、０．２秒／個のタクトで移載したとして、約２４０日の製造時間を要し、現実的ではない。 It is technically possible to realize a display by dicing a very small light emitting element and transferring it to a drive board, but when trying to realize, for example, two-color light emission in a 1920 × 1080 pixel display. , 0.2 seconds / piece of tact, it takes about 240 days to manufacture, which is not realistic.

狭ピッチ（小サイズ）の発光素子アレイを高密度に実現するためには、１ウェーハ上に異なる発光波長の機能を有するウェーハを実現し、半導体プロセスによって狭ピッチの素子アレイを作製し、ディスプレイを実現することが望ましい。 In order to realize a narrow pitch (small size) light emitting element array at high density, wafers having different emission wavelength functions are realized on one wafer, a narrow pitch element array is manufactured by a semiconductor process, and a display is displayed. It is desirable to realize it.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、発光波長の異なる複数の発光部が一つの発光素子に形成され、狭ピッチの発光素子アレイに好適な発光素子及びこのような発光素子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a plurality of light emitting parts having different emission wavelengths are formed in one light emitting element, and a light emitting element suitable for a narrow pitch light emitting element array and manufacturing of such a light emitting element. The purpose is to provide a method.

上記課題を達成するために、本発明では、窓層兼支持基板と、前記窓層兼支持基板上に設けられた発光波長の異なる複数の発光部を備えた発光素子であって、前記複数の発光部は、いずれも、第二導電型の第二半導体層、活性層、及び第一導電型の第一半導体層とがこの順に形成された構造を有し、前記第一半導体層又は前記第二半導体層と前記活性層とが除去された除去部と、前記除去部以外の非除去部とを有し、さらに、前記非除去部に設けられた第一オーミック電極と、前記除去部に設けられた第二オーミック電極とを有するものである発光素子を提供する。 In order to achieve the above object, in the present invention, the light emitting element is provided with a window layer / support substrate and a plurality of light emitting portions having different emission wavelengths provided on the window layer / support substrate. Each of the light emitting portions has a structure in which a second conductive type second semiconductor layer, an active layer, and a first conductive type first semiconductor layer are formed in this order, and the first semiconductor layer or the first semiconductor layer is formed. (Ii) It has a removing portion from which the semiconductor layer and the active layer have been removed, and a non-removing portion other than the removing portion, and further, a first ohmic electrode provided in the non-removing portion and a first ohmic electrode provided in the removing portion are provided. Provided is a light emitting device having a second ohmic electrode.

このような発光素子であれば、発光波長の異なる複数の発光部が一つの発光素子に形成され、狭ピッチの発光素子アレイに好適な発光素子となる。 With such a light emitting element, a plurality of light emitting units having different light emitting wavelengths are formed in one light emitting element, and the light emitting element is suitable for a narrow pitch light emitting element array.

また、前記複数の発光部のうち一つの発光部は、前記窓層兼支持基板上に直接形成されたエピタキシャル層からなるものであり、他の発光部は、前記エピタキシャル層の上に接合されたものであることが好ましい。 Further, one of the plurality of light emitting parts is composed of an epitaxial layer directly formed on the window layer and support substrate, and the other light emitting parts are bonded onto the epitaxial layer. It is preferable that it is a thing.

このような発光素子であれば、複数の波長の光をお互い干渉させることなく、高輝度を維持したまま外部に放射することができるものとなる。 With such a light emitting element, light of a plurality of wavelengths can be radiated to the outside while maintaining high brightness without interfering with each other.

また、前記窓層兼支持基板上に直接形成されたエピタキシャル層と前記エピタキシャル層の上に接合された発光部の間に、ベンゾシクロブテン膜又はＳｉＯ２膜を有するものであることが好ましい。 Further, it is preferable that a benzocyclobutene film or a SiO 2 film is provided between the epitaxial layer directly formed on the window layer and support substrate and the light emitting portion bonded on the epitaxial layer.

このような発光素子であれば、窓層兼支持基板上に直接形成されたエピタキシャル層とエピタキシャル層の上に接合された発光部との接合がより機械的に強固なものとなる。 With such a light emitting element, the bonding between the epitaxial layer directly formed on the window layer and support substrate and the light emitting portion bonded on the epitaxial layer becomes more mechanically strong.

また、前記複数の発光部は、青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部と、赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部を含むものとすることができる。 Further, the plurality of light emitting parts may include a light emitting part made of a blue-green InGaN-based material and a light emitting part made of a red-yellow AlGaInP-based material.

このように、本発明の発光素子であれば、例えば青緑系と赤黄系などの発光波長の異なる複数の発光部を備えた発光素子とすることができる。 As described above, the light emitting element of the present invention can be a light emitting element having a plurality of light emitting units having different emission wavelengths, such as blue-green and red-yellow.

また、本発明では、発光素子を製造する方法であって、第一の基板上に第一の波長の光を発光させるエピタキシャル層を成長させた第一のエピタキシャル基板と、第二の基板上に第二の波長の光を発光させるエピタキシャル層を成長させた第二のエピタキシャル基板とを準備する工程と、前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層と前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層とを貼り合わせる工程と、該貼り合わせたエピタキシャル基板から、前記第一の基板又は前記第二の基板を除去する工程と、を有する発光素子の製造方法を提供する。 Further, in the present invention, it is a method of manufacturing a light emitting element, on a first epitaxial substrate in which an epitaxial layer that emits light of the first wavelength is grown on the first substrate, and on a second substrate. The step of preparing the second epitaxial substrate on which the epitaxial layer that emits light of the second wavelength is grown and the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate are bonded together. Provided is a method for manufacturing a light emitting element, which comprises a step and a step of removing the first substrate or the second substrate from the bonded epitaxial substrate.

このような製造方法であれば、２種類以上の発光波長の発光部を別々に形成してから接合するため、各々を最適な結晶成長条件で成長することができ、各々の発光波長に対して高効率の発光層（発光素子領域）を得ることができる。従って、発光波長の異なる複数の発光部を備え、かつ複数の波長の光をお互い干渉させることなく、高輝度を維持したまま外部に放射することができる発光素子を容易に製造することができる。 In such a manufacturing method, since the light emitting parts having two or more kinds of light emitting wavelengths are separately formed and then bonded, each of them can be grown under the optimum crystal growth conditions, and for each light emitting wavelength. A highly efficient light emitting layer (light emitting element region) can be obtained. Therefore, it is possible to easily manufacture a light emitting element having a plurality of light emitting units having different emission wavelengths and capable of radiating light of a plurality of wavelengths to the outside while maintaining high brightness without interfering with each other.

また、前記第一の波長の光を発光させるエピタキシャル層を、ＩｎＧａＮ系材料とし、前記第二の波長の光を発光させるエピタキシャル層を、ＡｌＧａＩｎＰ系材料とすることができる。 Further, the epitaxial layer that emits light of the first wavelength can be used as an InGaN-based material, and the epitaxial layer that emits light of the second wavelength can be used as an AlGaInP-based material.

このように、本発明の製造方法であれば、例えば青緑系と赤黄系などの発光波長の異なる複数の発光部を備えた発光素子を容易に製造することができる。 As described above, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to easily manufacture a light emitting element having a plurality of light emitting units having different light emitting wavelengths, such as blue-green and red-yellow.

また、前記第一の波長の光を発光させるエピタキシャル層及び前記第二の波長の光を発光させるエピタキシャル層として、第二導電型の第二半導体層、活性層、及び第一導電型の第一半導体層とがこの順に形成された構造を有するエピタキシャル層を形成することが好ましい。 Further, as the epitaxial layer that emits light of the first wavelength and the epitaxial layer that emits light of the second wavelength, a second conductive type second semiconductor layer, an active layer, and a first conductive type first. It is preferable to form an epitaxial layer having a structure in which the semiconductor layers are formed in this order.

このように、本発明の製造方法であれば、ダブルヘテロ構造の発光部を形成する方法に好適である。 As described above, the production method of the present invention is suitable for the method of forming a light emitting portion having a double heterostructure.

また、前記第一の基板又は前記第二の基板を除去する工程の後、前記第一の波長の光を発光させるエピタキシャル層及び前記第二の波長の光を発光させるエピタキシャル層のそれぞれにおいて、前記第一半導体層又は前記第二半導体層と前記活性層とを除去した除去部と前記除去部以外の非除去部とを形成し、前記非除去部に第一オーミック電極を設け、前記除去部に第二オーミック電極を設ける工程を有することが好ましい。 Further, after the step of removing the first substrate or the second substrate, in each of the epitaxial layer for emitting light of the first wavelength and the epitaxial layer for emitting light of the second wavelength, the said. A removing portion from which the first semiconductor layer or the second semiconductor layer and the active layer have been removed and a non-removing portion other than the removing portion are formed, a first ohmic electrode is provided in the non-removing portion, and the removing portion is provided with a first ohmic electrode. It is preferable to have a step of providing a second ohmic electrode.

本発明の製造方法であれば、このような工程によって、発光部にオーミック電極を設けることができる。 According to the manufacturing method of the present invention, an ohmic electrode can be provided in the light emitting portion by such a step.

また、前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層と前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層とを貼り合わせる工程の前に、前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層及び前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層の少なくとも一方の上にベンゾシクロブテン膜を形成し、その後、該ベンゾシクロブテン膜を介して前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層と前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層とを貼り合わせることが好ましい。 Further, before the step of bonding the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate, the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate are It is preferable to form a benzocyclobutene film on at least one of them, and then bond the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate via the benzocyclobutene film.

また、前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層と前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層とを貼り合わせる工程の前に、前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層及び前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層の少なくとも一方の上にＳｉＯ２膜を形成し、その後、該ＳｉＯ２膜を介して前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層と前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層とを貼り合わせることが好ましい。 Further, before the step of bonding the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate, the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate are It is preferable to form a SiO 2 film on at least one of them, and then bond the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate via the SiO 2 film.

このようにベンゾシクロブテン膜やＳｉＯ２膜を介して第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層と第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層とを貼り合わせることで、エピタキシャル層同士の接合をより機械的に強固なものとすることができる。 By bonding the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate via the benzocyclobutene film or SiO 2 film in this way, the bonding between the epitaxial layers is more mechanically strengthened. Can be.

以上のように、本発明の発光素子であれば、発光波長の異なる複数の発光部が一つの発光素子に形成されることで、例えば、青〜緑色系と黄〜赤色系の２色以上の表示が可能であり、かつ、複数の波長の光をお互い干渉させることなく、高輝度を維持したまま外部に放射することができる発光素子となる。従って、本発明の発光素子であれば、狭ピッチの発光素子アレイに特に好適なものとなる。また、本発明の発光素子の製造方法であれば、２種類の発光波長の発光部を別々に形成してから接合するため、各々を最適な結晶成長条件で成長することができ、各々の発光波長に対して高効率の発光層（発光素子領域）を得ることができる。従って、発光波長の異なる複数の発光部を備え、かつ複数の波長の光をお互い干渉させることなく、高輝度を維持したまま外部に放射することができる狭ピッチの発光素子アレイに好適な発光素子を容易に製造することができる。 As described above, in the light emitting element of the present invention, a plurality of light emitting portions having different emission wavelengths are formed in one light emitting element, for example, two or more colors of blue to green and yellow to red. It is a light emitting element that can be displayed and can emit light of a plurality of wavelengths to the outside while maintaining high brightness without interfering with each other. Therefore, the light emitting device of the present invention is particularly suitable for a narrow pitch light emitting device array. Further, in the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, since the light emitting parts having two kinds of light emitting wavelengths are formed separately and then bonded, each of them can be grown under the optimum crystal growth conditions, and each light emission can be achieved. A light emitting layer (light emitting element region) having high efficiency with respect to a wavelength can be obtained. Therefore, a light emitting element suitable for a narrow pitch light emitting element array having a plurality of light emitting units having different emission wavelengths and capable of radiating light having a plurality of wavelengths to the outside while maintaining high brightness without interfering with each other. Can be easily manufactured.

本発明の発光素子の製造方法の第一の実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows the 1st Embodiment of the manufacturing method of the light emitting element of this invention. 本発明の発光素子の製造方法の第二の実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows the 2nd Embodiment of the manufacturing method of the light emitting element of this invention. 本発明の発光素子の製造方法の第三の実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows the 3rd Embodiment of the manufacturing method of the light emitting element of this invention. 本発明の発光素子の製造方法の第四の実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows the 4th Embodiment of the manufacturing method of the light emitting element of this invention. 本発明の発光素子の製造方法の第五の実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows the 5th Embodiment of the manufacturing method of the light emitting element of this invention. 本発明の発光素子の製造方法の第六の実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows the sixth embodiment of the manufacturing method of the light emitting element of this invention. 本発明の発光素子を実装する配線基板の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the wiring board which mounts the light emitting element of this invention. 本発明の発光素子を実装する配線基板の別の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the wiring board which mounts the light emitting element of this invention. 配線基板に実装した本発明の発光素子の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the light emitting element of this invention mounted on a wiring board.

上述のように、発光波長の異なる複数の発光部が一つの発光素子に形成され、狭ピッチの発光素子アレイに好適な発光素子及びこのような発光素子の製造方法の開発が求められていた。 As described above, a plurality of light emitting units having different emission wavelengths are formed in one light emitting element, and development of a light emitting element suitable for a narrow pitch light emitting element array and a method for manufacturing such a light emitting element has been required.

本発明者らは、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、２種類の発光波長の発光部を別々に形成してから接合する方法であれば、各々を最適な結晶成長条件で成長することができるため、発光波長の異なる複数の発光部が一つの発光素子に形成された発光素子を容易に製造できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of diligent studies on the above-mentioned problems, the present inventors can grow each of them under the optimum crystal growth conditions if the method is to form light emitting portions having two kinds of emission wavelengths separately and then join them. Therefore, they have found that it is possible to easily manufacture a light emitting element in which a plurality of light emitting parts having different light emitting wavelengths are formed in one light emitting element, and have completed the present invention.

即ち、本発明は、窓層兼支持基板と、前記窓層兼支持基板上に設けられた発光波長の異なる複数の発光部を備えた発光素子であって、前記複数の発光部は、いずれも、第二導電型の第二半導体層、活性層、及び第一導電型の第一半導体層とがこの順に形成された構造を有し、前記第一半導体層又は前記第二半導体層と前記活性層とが除去された除去部と、前記除去部以外の非除去部とを有し、さらに、前記非除去部に設けられた第一オーミック電極と、前記除去部に設けられた第二オーミック電極とを有するものである発光素子である。 That is, the present invention is a light emitting element including a window layer / support substrate and a plurality of light emitting portions having different emission wavelengths provided on the window layer / support substrate, and all of the plurality of light emitting units are , The second conductive type second semiconductor layer, the active layer, and the first conductive type first semiconductor layer are formed in this order, and the first semiconductor layer or the second semiconductor layer and the active It has a removing portion from which the layer has been removed and a non-removing portion other than the removing portion, and further, a first ohmic electrode provided in the non-removing portion and a second ohmic electrode provided in the removing portion. It is a light emitting element having and.

以下、本発明について図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

（第一の実施形態）
本発明の発光素子の第一の実施形態について、図１（ｈ）を参照して説明する。図１（ｈ）に示すように、本発明の第一の実施形態における発光素子１２は、窓層兼支持基板であるサファイア基板１５５と、サファイア基板１５５上に設けられた青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部と赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部を備えた発光素子である。 (First Embodiment)
The first embodiment of the light emitting device of the present invention will be described with reference to FIG. 1 (h). As shown in FIG. 1 (h), the light emitting element 12 according to the first embodiment of the present invention is a sapphire substrate 155 which is a window layer and support substrate and a blue-green InGaN system provided on the sapphire substrate 155. It is a light emitting device including a light emitting part made of a material and a light emitting part made of a red-yellow AlGaInP-based material.

青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部は、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）１５１、ＩｎｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなる活性層１５２、及びＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）１５３とがこの順に形成された構造を有し、Ｐ型クラッド層１５３と活性層１５２とが除去された除去部１７０と、除去部１７０以外の非除去部１６０とを有し、さらに、非除去部１６０に設けられ、Ｐ型クラッド層１５３と接している第三電極（第一オーミック電極）１６１と、除去部１７０に設けられ、Ｎ型クラッド層１５１と接している第四電極（第二オーミック電極）１７１とを有する。 The light emitting part made of a blue-green InGaN-based material includes an N-type clad layer (second semiconductor layer) 151 made of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) and In s Ga 1-s N (0). The active layer 152 made of ≦ s ≦ 1) and the P-type clad layer (first semiconductor layer) 153 made of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) have a structure formed in this order. , A removing portion 170 from which the P-type clad layer 153 and the active layer 152 have been removed, and a non-removing portion 160 other than the removing portion 170, and further provided in the non-removing portion 160 with the P-type clad layer 153. It has a third electrode (first ohmic electrode) 161 in contact with the fourth electrode (second ohmic electrode) 171 provided in the removing portion 170 and in contact with the N-type cladding layer 151.

赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部は、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）１０３、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなる活性層１０２、及び（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）１０１とがこの順に形成された構造を有し、Ｎ型クラッド層１０１と活性層１０２とが除去された除去部１２０と、除去部１２０以外の非除去部１１０とを有し、さらに、非除去部１１０に設けられ、Ｎ型クラッド層１０１と接している第一電極（第一オーミック電極）１１１と、除去部１２０に設けられ、Ｐ型クラッド層１０３と接している第二電極（第二オーミック電極）１２１とを有する。また、赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部は、青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなるエピタキシャル層の上に接合されている。 The light emitting portion made of a red-yellow AlGaInP material is a P-type clad layer made of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6). The active layer 102 composed of (first semiconductor layer) 103, (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6), and (Al x Ga). It has a structure in which an N-type clad layer (second semiconductor layer) 101 composed of 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6) is formed in this order. The N-type clad layer 101 is provided with a removing portion 120 from which the N-type clad layer 101 and the active layer 102 have been removed, and a non-removing portion 110 other than the removing portion 120, and is further provided in the non-removing portion 110. It has a first electrode (first ohmic electrode) 111 in contact with the P-type cladding layer 103, and a second electrode (second ohmic electrode) 121 provided in the removing portion 120 and in contact with the P-type clad layer 103. Further, the light emitting portion made of a red-yellow AlGaInP material is bonded on an epitaxial layer made of a blue-green InGaN material.

また、２つの発光部は、いずれも、絶縁層１１５で被覆されており、第一電極１１１、第二電極１２１、第三電極１６１、第四電極１７１の上には、バンプ１４０が形成されている。 Further, both of the two light emitting portions are covered with an insulating layer 115, and bumps 140 are formed on the first electrode 111, the second electrode 121, the third electrode 161 and the fourth electrode 171. There is.

次に、本発明の第一の実施形態における発光素子の製造方法について、図１（ａ）〜（ｈ）を参照して説明する。まず、図１（ａ）に示すように、サファイア基板１５５上に、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）法にて、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）１５１、ＩｎｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなる活性層１５２、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）１５３を順次積層することで、青・緑色発光材料であるＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ１５０を作製する。なお、作製方法はＭＯＶＰＥに限定されるものではなく、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や、化学線エピタキシー（ＣＢＥ）法で作製してもよい。 Next, the method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (h). First, as shown in FIG. 1A, an N-type composed of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) on a sapphire substrate 155 by, for example, a metalorganic vapor phase growth method (MOVPE) method. P-type clad layer consisting of a clad layer (second semiconductor layer) 151, an active layer 152 composed of In s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1), and Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1). By sequentially laminating (first semiconductor layer) 153, an InGaN-based epitaxial wafer 150, which is a blue / green light emitting material, is produced. The production method is not limited to MOVPE, and may be produced by a molecular beam epitaxy (MBE) method or a chemical beam epitaxy (CBE) method.

また、図１（ｂ）に示すように、ＧａＡｓ基板１０５上に、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）法にて、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）１０１、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなる活性層１０２、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）１０３を順次積層することで、赤・黄色発光材料であるＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ１００を作製する。なお、作製方法はＭＯＶＰＥに限定されるものではなく、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や、化学線エピタキシー（ＣＢＥ）法で作製してもよい。 Further, as shown in FIG. 1 (b), (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x) on the GaAs substrate 105 by, for example, the organic metal vapor phase growth method (MOVPE) method. N-type clad layer (second semiconductor layer) 101, (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.) Consisting of ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6). Active layer 102 consisting of 4 ≦ y ≦ 0.6), P-type cladding made of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6) By sequentially laminating the layers (first semiconductor layers) 103, the AlGaInP-based epitaxial wafer 100, which is a red / yellow light emitting material, is manufactured. The production method is not limited to MOVPE, and may be produced by a molecular beam epitaxy (MBE) method or a chemical beam epitaxy (CBE) method.

次に、図１（ｃ）に示すように、ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ１５０とＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ１００を接合する。このとき、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ１００とＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ１５０の両者をアルカリ溶液（ＫＯＨ水溶液あるいはＮａＯＨ水溶液など）に浸して表面をアルカリ処理し、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ１００とＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ１５０のエピタキシャル面同士（Ｐ型クラッド層１０３とＰ型クラッド層１５３）を真空中で接触させ、５００Ｎ以上の圧力で両者を圧着し、かつ、５００℃以上の温度に保持することで、両者のウェーハを接合した接合ウェーハ１０を形成することができる。 Next, as shown in FIG. 1C, the InGaN-based epitaxial wafer 150 and the AlGaInP-based epitaxial wafer 100 are joined. At this time, both the AlGaInP-based epitaxial wafer 100 and the InGaN-based epitaxial wafer 150 are immersed in an alkaline solution (KOH aqueous solution, NaOH aqueous solution, etc.) to perform alkaline treatment on the surface, and the epitaxial surfaces of the AlGaInP-based epitaxial wafer 100 and the InGaN-based epitaxial wafer 150 are treated. The wafers of both were joined by contacting each other (P-type clad layer 103 and P-type clad layer 153) in a vacuum, crimping the two at a pressure of 500 N or more, and maintaining the temperature at 500 ° C. or higher. The bonded wafer 10 can be formed.

また、接合前に、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ１００のＧａＡｓ基板厚をエッチングあるいは研削により５０〜１００μｍ程度の厚さまで薄膜加工してもよい。薄膜加工により、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ１００が接合中に変形しやすくなり、接合後の歩留まりを上げる効果がある。 Further, before joining, the GaAs substrate thickness of the AlGaInP-based epitaxial wafer 100 may be thin-film processed to a thickness of about 50 to 100 μm by etching or grinding. The thin film processing makes it easier for the AlGaInP-based epitaxial wafer 100 to be deformed during bonding, which has the effect of increasing the yield after bonding.

次に、図１（ｄ）に示すように、化学的エッチングによりＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ１００のＧａＡｓ基板１０５を除去したウェーハ１１を形成する。化学的エッチング液は、ＡｌＧａＩｎＰ系材料とエッチング選択性があるものが好ましく、一般にはアンモニア含有エッチャントで除去する。この場合、薄膜加工や除去する基板はサファイア基板１５５としてもよい。 Next, as shown in FIG. 1D, the wafer 11 is formed by removing the GaAs substrate 105 of the AlGaInP-based epitaxial wafer 100 by chemical etching. The chemical etching solution preferably has etching selectivity with an AlGaInP-based material, and is generally removed with an ammonia-containing etchant. In this case, the substrate to be thin-film processed or removed may be a sapphire substrate 155.

次に、図１（ｅ）に示すように、ＡｌＧａＩｎＰ系材料からなるエピタキシャル層において、Ｎ型クラッド層１０１及び活性層１０２の一部を除去して、除去部１２０及び非除去部１１０を形成する。このときの除去は、例えば、非除去部１１０をマスクして、エッチングにより行うことができる。そして、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ１００のＮ型クラッド層１０１（非除去部１１０）上に第一電極（第一オーミック電極）１１１を形成し、Ｎ型クラッド層１０１及び活性層１０２の一部を切り欠いた領域（除去部）１２０の一部に第二電極（第二オーミック電極）１２１を形成する。 Next, as shown in FIG. 1 (e), in the epitaxial layer made of AlGaInP-based material, a part of the N-type clad layer 101 and the active layer 102 is removed to form the removed portion 120 and the non-removed portion 110. .. The removal at this time can be performed by, for example, masking the non-removing portion 110 and etching. Then, the first electrode (first ohmic electrode) 111 is formed on the N-type clad layer 101 (non-removal portion 110) of the AlGaInP-based epitaxial wafer 100, and a part of the N-type clad layer 101 and the active layer 102 is cut out. A second electrode (second ohmic electrode) 121 is formed in a part of the existing region (removed portion) 120.

次に、図１（ｆ）、（ｇ）に示すように、ＩｎＧａＮ系材料からなるエピタキシャル層の第一電極１１１及び第二電極１２１が形成されていない領域１３０において、Ｐ型クラッド層１５３及び活性層１５２の一部を除去して、除去部１７０及び非除去部１６０を形成する。このときの除去は、例えば、非除去部１６０及びＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部をマスクして、Ｃｌ系ガス（Ｃｌ２，ＢＣｌ３，ＳｉＣｌ４）を含有する雰囲気のＩＣＰエッチング法により行うことができる。 Next, as shown in FIGS. 1 (f) and 1 (g), the P-type clad layer 153 and the activity in the region 130 in which the first electrode 111 and the second electrode 121 of the epitaxial layer made of InGaN-based material are not formed. A part of the layer 152 is removed to form a removing portion 170 and a non-removing portion 160. The removal at this time can be performed by, for example, an ICP etching method in an atmosphere containing Cl-based gas (Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 ) by masking the non-removed portion 160 and the light emitting portion made of AlGaInP-based material. it can.

次に、図１（ｇ）に示すように、露出したＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ１５０のＰ型クラッド層１５３の一部（非除去部１６０）に第三電極（第一オーミック電極）１６１を形成し、Ｐ型クラッド層１５３及び活性層１５２の一部を切り欠いた領域（除去部）１７０の一部に第四電極（第二オーミック電極）１７１を形成する。 Next, as shown in FIG. 1 (g), a third electrode (first ohmic electrode) 161 is formed on a part (non-removal portion 160) of the P-type clad layer 153 of the exposed InGaN-based epitaxial wafer 150. A fourth electrode (second ohmic electrode) 171 is formed in a part of a region (removal portion) 170 in which a part of the P-type clad layer 153 and the active layer 152 is cut out.

次に、図１（ｈ）に示すように、第一電極１１１、第二電極１２１、第三電極１６１、第四電極１７１の上にバンプ１４０を形成し、発光ウェーハ（発光素子）１２を作製する。なお、バンプはスタッドにて形成してもよく、鍍金にて形成してもよい。 Next, as shown in FIG. 1 (h), bumps 140 are formed on the first electrode 111, the second electrode 121, the third electrode 161 and the fourth electrode 171 to produce a light emitting wafer (light emitting element) 12. To do. The bumps may be formed by studs or by plating.

（第二の実施形態）
本発明の発光素子の第二の実施形態について、図２（ｈ）を参照して説明する。図２（ｈ）に示すように、本発明の第二の実施形態における発光素子２２は、窓層兼支持基板であるサファイア基板２５５と、サファイア基板２５５上に設けられた青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部と赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部を備えた発光素子である。 (Second embodiment)
A second embodiment of the light emitting device of the present invention will be described with reference to FIG. 2 (h). As shown in FIG. 2H, the light emitting element 22 according to the second embodiment of the present invention is a sapphire substrate 255 which is a window layer and a support substrate, and a blue-green InGaN system provided on the sapphire substrate 255. It is a light emitting device including a light emitting part made of a material and a light emitting part made of a red-yellow AlGaInP-based material.

青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部は、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）２５１、ＩｎｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなる活性層２５２、及びＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）２５３とがこの順に形成された構造を有し、Ｐ型クラッド層２５３と活性層２５２とが除去された除去部２７０と、除去部２７０以外の非除去部２６０とを有し、さらに、非除去部２６０に設けられ、Ｐ型クラッド層２５３と接している第三電極（第一オーミック電極）２６１と、除去部２７０に設けられ、第二半導体層２５１と接している第四電極（第二オーミック電極）２７１とを有する。 The light emitting part made of a blue-green InGaN-based material includes an N-type clad layer (second semiconductor layer) 251 made of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) and In s Ga 1-s N (0). It has a structure in which an active layer 252 made of ≦ s ≦ 1) and a P-type clad layer (first semiconductor layer) 253 made of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) are formed in this order. It has a removing portion 270 from which the P-type clad layer 253 and the active layer 252 have been removed, and a non-removing portion 260 other than the removing portion 270. Further, the P-type clad layer 253 is provided in the non-removing portion 260. It has a third electrode (first ohmic electrode) 261 in contact with the fourth electrode (second ohmic electrode) 271 provided in the removing portion 270 and in contact with the second semiconductor layer 251.

赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部は、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）２０３、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなる活性層２０２、及び（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）２０１とがこの順に形成された構造を有し、Ｎ型クラッド層２０１と活性層２０２とが除去された除去部２２０と、除去部２２０以外の非除去部２１０とを有し、さらに、非除去部２１０に設けられ、Ｎ型クラッド層２０１と接している第一電極（第一オーミック電極）２１１と、除去部２２０に設けられ、Ｐ型クラッド層２０３と接している第二電極（第二オーミック電極）２２１とを有する。また、赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部は、青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなるエピタキシャル層の上にベンゾシクロブテン膜２０４を介して接合されている。 The light emitting portion made of a red-yellow AlGaInP material is a P-type clad layer made of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6). The active layer 202 composed of (first semiconductor layer) 203, (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6), and (Al x Ga). It has a structure in which an N-type clad layer (second semiconductor layer) 201 composed of 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6) is formed in this order. It has a removing portion 220 from which the N-type clad layer 201 and the active layer 202 have been removed, and a non-removing portion 210 other than the removing portion 220. Further, the N-type clad layer 201 is provided in the non-removing portion 210. It has a first electrode (first ohmic electrode) 211 in contact with the P-type cladding layer 203 and a second electrode (second ohmic electrode) 221 provided in the removing portion 220 and in contact with the P-type clad layer 203. Further, the light emitting portion made of a red-yellow AlGaInP material is bonded to an epitaxial layer made of a blue-green InGaN material via a benzocyclobutene film 204.

また、２つの発光部は、いずれも、絶縁層２１５で被覆されており、第一電極２１１、第二電極２２１、第三電極２６１、第四電極２７１の上には、バンプ２４０が形成されている。 Further, both of the two light emitting portions are covered with an insulating layer 215, and bumps 240 are formed on the first electrode 211, the second electrode 221 and the third electrode 261 and the fourth electrode 271. There is.

次に、本発明の第二の実施形態における発光素子の製造方法について、図２（ａ）〜（ｈ）を参照して説明する。まず、図２（ａ）に示すように、サファイア基板２５５上に、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）法にて、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）２５１、ＩｎｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなる活性層２５２、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）２５３を順次積層することで青・緑色発光材料であるＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ２５０を作製する。なお、作製方法はＭＯＶＰＥに限定されるものではなく、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や、化学線エピタキシー（ＣＢＥ）法で作製してもよい。 Next, the method for manufacturing the light emitting device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (h). First, as shown in FIG. 2 (a), an N-type composed of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) on a sapphire substrate 255 by, for example, a metalorganic vapor phase growth method (MOVPE) method. A P-type clad layer composed of a clad layer (second semiconductor layer) 251 and an active layer 252 composed of In s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) and Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1). An InGaN-based epitaxial wafer 250, which is a blue / green light emitting material, is produced by sequentially laminating (first semiconductor layer) 253. The production method is not limited to MOVPE, and may be produced by a molecular beam epitaxy (MBE) method or a chemical beam epitaxy (CBE) method.

また、図２（ｂ）に示すように、ＧａＡｓ基板２０５上に、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）法にて、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）２０１、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなる活性層２０２、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）２０３を順次積層することで、赤・黄色発光材料であるＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ２００を作製する。なお、作製方法はＭＯＶＰＥに限定されるものではなく、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や、化学線エピタキシー（ＣＢＥ）法で作製してもよい。 Further, as shown in FIG. 2B, (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x) on the GaAs substrate 205 by, for example, the organic metal vapor phase growth method (MOVPE) method. N-type clad layer (second semiconductor layer) 201, (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.) Consisting of ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6). Active layer 202 consisting of 4 ≦ y ≦ 0.6), P-type cladding made of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6) By sequentially laminating the layers (first semiconductor layers) 203, an AlGaInP-based epitaxial wafer 200, which is a red / yellow light emitting material, is produced. The production method is not limited to MOVPE, and may be produced by a molecular beam epitaxy (MBE) method or a chemical beam epitaxy (CBE) method.

次に、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）を、回転数３，０００ｒｐｍ以上にてＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ２００のエピタキシャル面（Ｐ型クラッド層２０３上）に塗布して、１μｍ前後の膜厚のＢＣＢ膜２０４を形成する。そして、図２（ｃ）に示すように、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ２００のＢＣＢ塗布面を、ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ２５０のエピタキシャル面（Ｐ型クラッド層２５３）に対向させて接触させ、５００Ｎ以上の圧力で両者を圧着し、かつ、１５０℃以上の温度に保持することで、両者のウェーハを接合した接合ウェーハ２０を形成することができる。なお、ＢＣＢ膜は、第一のエピタキシャル基板、第二のエピタキシャル基板のいずれか一方だけに形成してもよいし、両方に形成してもよい。 Next, benzocyclobutene (BCB) is applied to the epitaxial surface (on the P-type clad layer 203) of the AlGaInP-based epitaxial wafer 200 at a rotation speed of 3,000 rpm or more to form a BCB film 204 having a film thickness of about 1 μm. Form. Then, as shown in FIG. 2C, the BCB coated surface of the AlGaInP-based epitaxial wafer 200 is brought into contact with the epitaxial surface (P-type clad layer 253) of the InGaN-based epitaxial wafer 250 so as to face each other, and the pressure is 500 N or more. By crimping both and holding the temperature at 150 ° C. or higher, a bonded wafer 20 in which both wafers are bonded can be formed. The BCB film may be formed on only one of the first epitaxial substrate and the second epitaxial substrate, or may be formed on both of them.

また、接合前に、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ２００のＧａＡｓ基板厚をエッチングあるいは研削により５０〜１００μｍ程度の厚さまで薄膜加工してもよい。薄膜加工により、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ２００が接合中に変形しやすくなり、接合後の歩留まりを上げる効果がある。 Further, before joining, the GaAs substrate thickness of the AlGaInP-based epitaxial wafer 200 may be thin-film processed to a thickness of about 50 to 100 μm by etching or grinding. The thin film processing makes it easier for the AlGaInP-based epitaxial wafer 200 to be deformed during bonding, which has the effect of increasing the yield after bonding.

次に、図２（ｄ）に示すように、化学的エッチングによりＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ２００のＧａＡｓ基板２０５を除去したウェーハ２１を形成する。化学的エッチング液は、ＡｌＧａＩｎＰ系材料とエッチング選択性があるものが好ましく、一般にはアンモニア含有エッチャントで除去する。この場合、薄膜加工や除去する基板はサファイア基板２５５としてもよい。 Next, as shown in FIG. 2D, a wafer 21 is formed by removing the GaAs substrate 205 of the AlGaInP-based epitaxial wafer 200 by chemical etching. The chemical etching solution preferably has etching selectivity with an AlGaInP-based material, and is generally removed with an ammonia-containing etchant. In this case, the substrate to be thin-film processed or removed may be a sapphire substrate 255.

次に、図２（ｅ）に示すように、ＡｌＧａＩｎＰ系材料からなるエピタキシャル層において、Ｎ型クラッド層２０１及び活性層２０２の一部を除去して、除去部２２０及び非除去部２１０を形成する。このときの除去は、例えば、非除去部２１０をマスクして、エッチングにより行うことができる。そして、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ２００のＮ型クラッド層２０１（非除去部２１０）上に第一電極（第一オーミック電極）２１１を形成し、Ｎ型クラッド層２０１及び活性層２０２の一部を切り欠いた領域（除去部）２２０の一部に第二電極（第二オーミック電極）２２１を形成する。 Next, as shown in FIG. 2E, in the epitaxial layer made of AlGaInP-based material, a part of the N-type clad layer 201 and the active layer 202 is removed to form the removing portion 220 and the non-removing portion 210. .. The removal at this time can be performed by, for example, masking the non-removing portion 210 and etching. Then, the first electrode (first ohmic electrode) 211 is formed on the N-type clad layer 201 (non-removal portion 210) of the AlGaInP-based epitaxial wafer 200, and a part of the N-type clad layer 201 and the active layer 202 is cut out. A second electrode (second ohmic electrode) 221 is formed in a part of the existing region (removal portion) 220.

次に、図２（ｆ）、（ｇ）に示すように、ＩｎＧａＮ系材料からなるエピタキシャル層の第一電極２１１及び第二電極２２１が形成されていない領域２３０において、Ｆ系ガス（ＣＦ４，ＣＨＦ３，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，ＮＦ３，ＳＦ４，ＳＦ６）を含有する雰囲気のＩＣＰエッチング法にて、ＢＣＢ膜２０４を除去し、ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハの表面（Ｐ型クラッド層２５３）を露出させる。そして、Ｐ型クラッド層２５３及び活性層２５２の一部を除去して、除去部２７０及び非除去部２６０を形成する。このときの除去は、例えば、非除去部２６０及びＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部をマスクして、Ｃｌ系ガス（Ｃｌ２，ＢＣｌ３，ＳｉＣｌ４）を含有する雰囲気のＩＣＰエッチング法により行うことができる。 Next, as shown in FIGS. 2 (f) and 2 (g), in the region 230 in which the first electrode 211 and the second electrode 221 of the epitaxial layer made of InGaN-based material are not formed, the F-based gas (CF 4 , The BCB film 204 was removed by the ICP etching method in an atmosphere containing CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , NF 3 , SF 4 , SF 6 ), and the surface of the InGaN-based epitaxial wafer (P-type cladding). Layer 253) is exposed. Then, a part of the P-type clad layer 253 and the active layer 252 is removed to form the removing portion 270 and the non-removing portion 260. The removal at this time can be performed by, for example, an ICP etching method in an atmosphere containing Cl-based gas (Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 ) by masking the non-removed portion 260 and the light emitting portion made of AlGaInP-based material. it can.

次に、図２（ｇ）に示すように、露出したＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ２５０のＰ型クラッド層２５３の一部（非除去部２６０）に第三電極（第一オーミック電極）２６１を形成し、Ｐ型クラッド層２５３及び活性層２５２の一部を切り欠いた領域（除去部）２７０の一部に第四電極（第二オーミック電極）２７１を形成する。 Next, as shown in FIG. 2 (g), a third electrode (first ohmic electrode) 261 is formed on a part (non-removal portion 260) of the P-type clad layer 253 of the exposed InGaN-based epitaxial wafer 250. A fourth electrode (second ohmic electrode) 271 is formed in a part of a region (removal portion) 270 in which a part of the P-type clad layer 253 and the active layer 252 is cut out.

次に、図２（ｈ）に示すように、第一電極２１１、第二電極２２１、第三電極２６１、第四電極２７１の上にバンプ２４０を形成し、発光ウェーハ（発光素子）２２を作製する。なお、バンプはスタッドにて形成してもよく、鍍金にて形成してもよい。 Next, as shown in FIG. 2H, bumps 240 are formed on the first electrode 211, the second electrode 221 and the third electrode 261 and the fourth electrode 271 to produce a light emitting wafer (light emitting element) 22. To do. The bumps may be formed by studs or by plating.

（第三の実施形態）
本発明の発光素子の第三の実施形態について、図３（ｈ）を参照して説明する。図３（ｈ）に示すように、本発明の第三の実施形態における発光素子３２は、窓層兼支持基板であるサファイア基板３５５と、サファイア基板３５５上に設けられた青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部と赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部を備えた発光素子である。 (Third embodiment)
A third embodiment of the light emitting device of the present invention will be described with reference to FIG. 3 (h). As shown in FIG. 3 (h), the light emitting element 32 in the third embodiment of the present invention is a sapphire substrate 355 which is a window layer and support substrate, and a blue-green InGaN system provided on the sapphire substrate 355. It is a light emitting device including a light emitting part made of a material and a light emitting part made of a red-yellow AlGaInP-based material.

青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部は、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）３５１、ＩｎｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなる活性層３５２、及びＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）３５３とがこの順に形成された構造を有し、Ｐ型クラッド層３５３と活性層３５２とが除去された除去部３７０と、除去部３７０以外の非除去部３６０とを有し、さらに、非除去部３６０に設けられ、Ｐ型クラッド層３５３と接している第三電極（第一オーミック電極）３６１と、除去部３７０に設けられ、Ｎ型クラッド層３５１と接している第四電極（第二オーミック電極）３７１とを有する。 The light emitting part made of blue-green InGaN-based material is an N-type clad layer (second semiconductor layer) 351 made of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) and In s Ga 1-s N (0). It has a structure in which an active layer 352 made of ≦ s ≦ 1) and a P-type clad layer (first semiconductor layer) 353 made of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) are formed in this order. It has a removing portion 370 from which the P-type clad layer 353 and the active layer 352 have been removed, and a non-removing portion 360 other than the removing portion 370, and is further provided in the non-removing portion 360 to form a P-type clad layer 353. It has a third electrode (first ohmic electrode) 361 in contact with the fourth electrode (second ohmic electrode) 371 provided in the removing portion 370 and in contact with the N-type cladding layer 351.

赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部は、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）３０３、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなる活性層３０２、及び（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）３０１とがこの順に形成された構造を有し、Ｎ型クラッド層３０１と活性層３０２とが除去された除去部３２０と、除去部３２０以外の非除去部３１０とを有し、さらに、非除去部３１０に設けられ、Ｎ型クラッド層３０１と接している第一電極（第一オーミック電極）３１１と、除去部３２０に設けられ、Ｐ型クラッド層３０３と接している第二電極（第二オーミック電極）３２１とを有する。また、赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部は、青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなるエピタキシャル層の上に２層のＳｉＯ２膜３０６、３５６を介して接合されている。 The light emitting portion made of a red-yellow AlGaInP material is a P-type clad layer made of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6). The active layer 302 composed of (first semiconductor layer) 303, (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6), and (Al x Ga). It has a structure in which an N-type clad layer (second semiconductor layer) 301 composed of 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6) is formed in this order. It has a removing portion 320 from which the N-type clad layer 301 and the active layer 302 have been removed, and a non-removing portion 310 other than the removing portion 320. Further, the N-type clad layer 301 is provided in the non-removing portion 310. It has a first electrode (first ohmic electrode) 311 in contact with the P-type cladding layer 303 and a second electrode (second ohmic electrode) 321 provided in the removing portion 320 and in contact with the P-type clad layer 303. Further, the light emitting portion made of a red-yellow AlGaInP-based material is bonded to an epitaxial layer made of a blue-green InGaN-based material via two layers of SiO 2 films 306 and 356.

また、２つの発光部は、いずれも、絶縁層３１５で被覆されており、第一電極３１１、第二電極３２１、第三電極３６１、第四電極３７１の上には、バンプ３４０が形成されている。 Further, both of the two light emitting portions are covered with an insulating layer 315, and bumps 340 are formed on the first electrode 311 and the second electrode 321 and the third electrode 361 and the fourth electrode 371. There is.

次に、本発明の第三の実施形態における発光素子の製造方法について、図３（ａ）〜（ｈ）を参照して説明する。まず、図３（ａ）に示すように、サファイア基板３５５上に、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）法にて、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）３５１、ＩｎｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなる活性層３５２、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）３５３を順次積層することで、青・緑色発光材料であるＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ３５０を作製する。なお、作製方法はＭＯＶＰＥに限定されるものではなく、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や、化学線エピタキシー（ＣＢＥ）法で作製してもよい。そして、Ｐ型クラッド層３５３上に、ＳｉＯ２膜３５６を形成する。 Next, the method for manufacturing the light emitting device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3H. First, as shown in FIG. 3A, an N-type composed of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) on a sapphire substrate 355 by, for example, a metalorganic vapor phase growth method (MOVPE) method. P-type clad layer consisting of a clad layer (second semiconductor layer) 351 and an active layer 352 composed of In s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) and Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1). By sequentially laminating (first semiconductor layer) 353, an InGaN-based epitaxial wafer 350, which is a blue / green light emitting material, is produced. The production method is not limited to MOVPE, and may be produced by a molecular beam epitaxy (MBE) method or a chemical beam epitaxy (CBE) method. Then, the SiO 2 film 356 is formed on the P-type clad layer 353.

また、図３（ｂ）に示すように、ＧａＡｓ基板３０５上に、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）法にて、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）３０１、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなる活性層３０２、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）３０３を順次積層することで、赤・黄色発光材料であるＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ３００を作製する。なお、作製方法はＭＯＶＰＥに限定されるものではなく、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や、化学線エピタキシー（ＣＢＥ）法で作製してもよい。そして、Ｐ型クラッド層３０３上に、ＳｉＯ２膜３０６を形成する。なお、ＳｉＯ２膜は、第一のエピタキシャル基板、第二のエピタキシャル基板のいずれか一方だけに形成してもよいし、両方に形成してもよい。 Further, as shown in FIG. 3 (b), (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x) on the GaAs substrate 305 by, for example, the organic metal vapor phase growth method (MOVPE) method. N-type clad layer (second semiconductor layer) 301, (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.) Consisting of ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6). Active layer 302 composed of 4 ≦ y ≦ 0.6), P-type cladding made of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6) By sequentially laminating the layers (first semiconductor layers) 303, an AlGaInP-based epitaxial wafer 300, which is a red / yellow light emitting material, is manufactured. The production method is not limited to MOVPE, and may be produced by a molecular beam epitaxy (MBE) method or a chemical beam epitaxy (CBE) method. Then, the SiO 2 film 306 is formed on the P-type clad layer 303. The SiO 2 film may be formed on only one of the first epitaxial substrate and the second epitaxial substrate, or may be formed on both of them.

次に、図３（ｃ）に示すように、ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ３５０とＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ３００を接合する。このとき、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ３００とＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ３５０の両者をアルカリ溶液（ＫＯＨ水溶液あるいはＮａＯＨ水溶液など）に浸して表面をアルカリ処理し、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ３００とＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ３５０のＳｉＯ２膜同士を真空中で接触させ、５００Ｎ以上の圧力で両者を圧着し、かつ、７００℃以上の温度に保持することで、両者のウェーハを接合した接合ウェーハ３０を形成することができる。 Next, as shown in FIG. 3C, the InGaN-based epitaxial wafer 350 and the AlGaInP-based epitaxial wafer 300 are joined. At this time, both the AlGaInP-based epitaxial wafer 300 and the InGaN-based epitaxial wafer 350 are immersed in an alkaline solution (KOH aqueous solution, NaOH aqueous solution, etc.) to perform alkaline treatment on the surface, and SiO 2 of the AlGaInP-based epitaxial wafer 300 and the InGaN-based epitaxial wafer 350 is treated. By bringing the films into contact with each other in a vacuum, crimping the two with a pressure of 500 N or more, and holding the wafers at a temperature of 700 ° C. or higher, a bonded wafer 30 in which both wafers are bonded can be formed.

次に、図３（ｄ）に示すように、化学的エッチングによりＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ３００のＧａＡｓ基板３０５を除去したウェーハ３１を形成する。化学的エッチング液は、ＡｌＧａＩｎＰ系材料とエッチング選択性があるものが好ましく、一般にはアンモニア含有エッチャントで除去する。この場合、薄膜加工や除去する基板はサファイア基板３５５としてもよい。 Next, as shown in FIG. 3D, a wafer 31 is formed by removing the GaAs substrate 305 of the AlGaInP-based epitaxial wafer 300 by chemical etching. The chemical etching solution preferably has etching selectivity with an AlGaInP-based material, and is generally removed with an ammonia-containing etchant. In this case, the substrate to be thin-film processed or removed may be a sapphire substrate 355.

次に、図３（ｅ）に示すように、ＡｌＧａＩｎＰ系材料からなるエピタキシャル層において、Ｎ型クラッド層３０１及び活性層３０２の一部を除去して、除去部３２０及び非除去部３１０を形成する。このときの除去は、例えば、非除去部３１０をマスクして、エッチングにより行うことができる。そして、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ３００のＮ型クラッド層３０１（非除去部３１０）上に第一電極（第一オーミック電極）３１１を形成し、Ｎ型クラッド層３０１及び活性層３０２の一部を切り欠いた領域（除去部）３２０の一部に第二電極（第二オーミック電極）３２１を形成する。 Next, as shown in FIG. 3E, in the epitaxial layer made of AlGaInP-based material, a part of the N-type clad layer 301 and the active layer 302 is removed to form the removing portion 320 and the non-removing portion 310. .. The removal at this time can be performed by, for example, masking the non-removing portion 310 and etching. Then, the first electrode (first ohmic electrode) 311 is formed on the N-type clad layer 301 (non-removal portion 310) of the AlGaInP-based epitaxial wafer 300, and a part of the N-type clad layer 301 and the active layer 302 is cut out. A second electrode (second ohmic electrode) 321 is formed in a part of the existing region (removal portion) 320.

次に、図３（ｆ）、（ｇ）に示すように、ＩｎＧａＮ系材料からなるエピタキシャル層の第一電極３１１及び第二電極３２１が形成されていない領域３３０において、Ｆ系ガス（ＣＦ４，ＣＨＦ３，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，ＮＦ３，ＳＦ４，ＳＦ６）を含有する雰囲気のＩＣＰエッチング法にて、ＳｉＯ２膜３０６，３５６を除去し、ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハの表面（Ｐ型クラッド層３５３）を露出させる。そして、Ｐ型クラッド層３５３及び活性層３５２の一部を除去して、除去部３７０及び非除去部３６０を形成する。このときの除去は、例えば、非除去部３６０及びＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部をマスクして、Ｃｌ系ガス（Ｃｌ２，ＢＣｌ３，ＳｉＣｌ４）を含有する雰囲気のＩＣＰエッチング法により行うことができる。 Next, as shown in FIGS. 3 (f) and 3 (g), in the region 330 in which the first electrode 311 and the second electrode 321 of the epitaxial layer made of the InGaN-based material are not formed, the F-based gas (CF 4 , The SiO 2 film 306, 356 was removed by the ICP etching method in an atmosphere containing CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , NF 3 , SF 4 , SF 6 ), and the surface of the InGaN-based epitaxial wafer ( The P-type clad layer 353) is exposed. Then, a part of the P-type clad layer 353 and the active layer 352 is removed to form the removing portion 370 and the non-removing portion 360. The removal at this time can be performed by, for example, an ICP etching method in an atmosphere containing Cl-based gas (Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 ) by masking the non-removed portion 360 and the light emitting portion made of AlGaInP-based material. it can.

次に、図３（ｇ）に示すように、露出したＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ３５０のＰ型クラッド層３５３の一部（非除去部３６０）に第三電極（第一オーミック電極）３６１を形成し、Ｐ型クラッド層３５３及び活性層３５２の一部を切り欠いた領域（除去部）３７０の一部に第四電極（第二オーミック電極）３７１を形成する。 Next, as shown in FIG. 3 (g), a third electrode (first ohmic electrode) 361 is formed on a part (non-removal portion 360) of the P-type clad layer 353 of the exposed InGaN-based epitaxial wafer 350. A fourth electrode (second ohmic electrode) 371 is formed in a part of a region (removal portion) 370 in which a part of the P-type clad layer 353 and the active layer 352 is cut out.

次に、図３（ｈ）に示すように、第一電極３１１、第二電極３２１、第三電極３６１、第四電極３７１の上にバンプ３４０を形成し、発光ウェーハ（発光素子）３２を作製する。なお、バンプはスタッドにて形成してもよく、鍍金にて形成してもよい。 Next, as shown in FIG. 3H, bumps 340 are formed on the first electrode 311, the second electrode 321 and the third electrode 361, and the fourth electrode 371 to produce a light emitting wafer (light emitting element) 32. To do. The bumps may be formed by studs or by plating.

（第四の実施形態）
本発明の発光素子の第四の実施形態について、図４（ｈ）を参照して説明する。図４（ｈ）に示すように、本発明の第四の実施形態における発光素子４２は、窓層兼支持基板であるサファイア基板４５５と、サファイア基板４５５上に設けられた青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部と赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部を備えた発光素子である。 (Fourth Embodiment)
A fourth embodiment of the light emitting device of the present invention will be described with reference to FIG. 4 (h). As shown in FIG. 4 (h), the light emitting element 42 according to the fourth embodiment of the present invention is a sapphire substrate 455 which is a window layer and support substrate, and a blue-green InGaN system provided on the sapphire substrate 455. It is a light emitting device including a light emitting part made of a material and a light emitting part made of a red-yellow AlGaInP-based material.

青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部は、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）４５１、ＩｎｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなる活性層４５２、及びＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）４５３とがこの順に形成された構造を有し、Ｐ型クラッド層４５３と活性層４５２とが除去された除去部４７０と、除去部４７０以外の非除去部４６０とを有し、さらに、非除去部４６０に設けられ、Ｐ型クラッド層４５３と接している第三電極（第一オーミック電極）４６１と、除去部４７０に設けられ、Ｎ型クラッド層４５１と接している第四電極（第二オーミック電極）４７１とを有する。 The light emitting part made of blue-green InGaN-based material includes an N-type clad layer (second semiconductor layer) 451 made of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) and In s Ga 1-s N (0). It has a structure in which an active layer 452 made of ≦ s ≦ 1) and a P-type clad layer (first semiconductor layer) 453 made of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) are formed in this order. It has a removing portion 470 from which the P-type clad layer 453 and the active layer 452 have been removed, and a non-removing portion 460 other than the removing portion 470. Further, the P-type clad layer 453 is provided in the non-removing portion 460. It has a third electrode (first ohmic electrode) 461 in contact with the fourth electrode (second ohmic electrode) 471 provided in the removing portion 470 and in contact with the N-type cladding layer 451.

赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部は、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）４０３、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなる活性層４０２、及び（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）４０１とがこの順に形成された構造を有し、Ｎ型クラッド層４０１と活性層４０２とが除去された除去部４２０と、除去部４２０以外の非除去部４１０とを有し、さらに、非除去部４１０に設けられ、Ｎ型クラッド層４０１と接している第一電極（第一オーミック電極）４１１と、除去部４２０に設けられ、Ｐ型クラッド層４０３と接している第二電極（第二オーミック電極）４２１とを有する。また、赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部は、青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部を構成しているエピタキシャル層（Ｎ型クラッド層４５１、活性層４５２、及びＰ型クラッド層４５３）の上に接合されている。 The light emitting portion made of a red-yellow AlGaInP material is a P-type clad layer made of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6). The active layer 402 composed of (first semiconductor layer) 403, (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6), and (Al x Ga). It has a structure in which an N-type clad layer (second semiconductor layer) 401 composed of 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6) is formed in this order. It has a removing portion 420 from which the N-type clad layer 401 and the active layer 402 have been removed, and a non-removing portion 410 other than the removing portion 420. Further, the N-type clad layer 401 is provided in the non-removing portion 410. It has a first electrode (first ohmic electrode) 411 in contact with the first electrode (first ohmic electrode) 421 and a second electrode (second ohmic electrode) 421 provided in the removing portion 420 and in contact with the P-type clad layer 403. The light emitting portion made of a red-yellow AlGaInP-based material is an epitaxial layer (N-type clad layer 451, active layer 452, and P-type clad layer 453) constituting the light emitting portion made of a blue-green InGaN-based material. ) Is joined.

また、２つの発光部は、いずれも、絶縁層４１５で被覆されており、第一電極４１１、第二電極４２１、第三電極４６１、第四電極４７１の上には、バンプ４４０が形成されている。 Further, both of the two light emitting portions are covered with an insulating layer 415, and bumps 440 are formed on the first electrode 411, the second electrode 421, the third electrode 461, and the fourth electrode 471. There is.

次に、本発明の第四の実施形態における発光素子の製造方法について、図４（ａ）〜（ｈ）を参照して説明する。まず、図４（ａ）に示すように、サファイア基板４５５上に、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）法にて、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）４５１、ＩｎｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなる活性層４５２、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）４５３を順次積層することで、青・緑色発光材料であるＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ４５０を作製する。なお、作製方法はＭＯＶＰＥに限定されるものではなく、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や、化学線エピタキシー（ＣＢＥ）法で作製してもよい。 Next, the method for manufacturing the light emitting device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (h). First, as shown in FIG. 4A, an N-type composed of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) on a sapphire substrate 455 by, for example, a metalorganic vapor phase growth method (MOVPE) method. A P-type clad layer composed of a clad layer (second semiconductor layer) 451 and an active layer 452 composed of In s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) and Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1). By sequentially laminating (first semiconductor layer) 453, an InGaN-based epitaxial wafer 450, which is a blue / green light emitting material, is produced. The production method is not limited to MOVPE, and may be produced by a molecular beam epitaxy (MBE) method or a chemical beam epitaxy (CBE) method.

また、図４（ｂ）に示すように、ＧａＡｓ基板４０５上に、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）法にて、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）４０１、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなる活性層４０２、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）４０３を順次積層することで、赤・黄色発光材料であるＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ４００を作製する。なお、作製方法はＭＯＶＰＥに限定されるものではなく、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や、化学線エピタキシー（ＣＢＥ）法で作製してもよい。 Further, as shown in FIG. 4 (b), (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x) on the GaAs substrate 405 by, for example, the organic metal vapor phase growth method (MOVPE) method. N-type clad layer (second semiconductor layer) 401, (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.) Consisting of ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6). Active layer 402 made of 4 ≦ y ≦ 0.6), P-type cladding made of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6) By sequentially laminating layers (first semiconductor layers) 403, an AlGaInP-based epitaxial wafer 400, which is a red / yellow light emitting material, is produced. The production method is not limited to MOVPE, and may be produced by a molecular beam epitaxy (MBE) method or a chemical beam epitaxy (CBE) method.

次に、図４（ｃ）に示すように、ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ４５０とＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ４００を接合する。このとき、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ４００とＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ４５０の両者をアルカリ溶液（ＫＯＨ水溶液あるいはＮａＯＨ水溶液など）に浸して表面をアルカリ処理し、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ４００とＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ４５０のエピタキシャル面同士（Ｐ型クラッド層４０３とＰ型クラッド層４５３）を真空中で接触させ、５００Ｎ以上の圧力で両者を圧着し、かつ、５００℃以上の温度に保持することで、両者のウェーハを接合した接合ウェーハ４０を形成することができる。 Next, as shown in FIG. 4C, the InGaN-based epitaxial wafer 450 and the AlGaInP-based epitaxial wafer 400 are joined. At this time, both the AlGaInP-based epitaxial wafer 400 and the InGaN-based epitaxial wafer 450 are immersed in an alkaline solution (KOH aqueous solution, NaOH aqueous solution, etc.) to perform alkaline treatment on the surface, and the epitaxial surfaces of the AlGaInP-based epitaxial wafer 400 and the InGaN-based epitaxial wafer 450 are subjected to alkali treatment. The wafers of both were joined by contacting each other (P-type clad layer 403 and P-type clad layer 453) in a vacuum, crimping the two at a pressure of 500 N or more, and maintaining the temperature at 500 ° C. or higher. The bonded wafer 40 can be formed.

また、接合前に、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ４００のＧａＡｓ基板厚をエッチングあるいは研削により５０〜１００μｍ程度の厚さまで薄膜加工してもよい。薄膜加工により、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ４００が接合中に変形しやすくなり、接合後の歩留まりを上げる効果がある。 Further, before joining, the GaAs substrate thickness of the AlGaInP-based epitaxial wafer 400 may be thin-film processed to a thickness of about 50 to 100 μm by etching or grinding. The thin film processing makes it easier for the AlGaInP-based epitaxial wafer 400 to be deformed during bonding, which has the effect of increasing the yield after bonding.

次に、図４（ｄ）に示すように、化学的エッチングによりＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ４００のＧａＡｓ基板４０５を除去したウェーハ４１を形成する。化学的エッチング液は、ＡｌＧａＩｎＰ系材料とエッチング選択性があるものが好ましく、一般にはアンモニア含有エッチャントで除去する。この場合、薄膜加工や除去する基板はサファイア基板４５５としてもよい。 Next, as shown in FIG. 4D, a wafer 41 is formed by removing the GaAs substrate 405 of the AlGaInP-based epitaxial wafer 400 by chemical etching. The chemical etching solution preferably has etching selectivity with an AlGaInP-based material, and is generally removed with an ammonia-containing etchant. In this case, the substrate to be thin-film processed or removed may be a sapphire substrate 455.

次に、図４（ｅ）に示すように、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ４００のＮ型クラッド層４０１（非除去部４１０）上に第一電極（第一オーミック電極）４１１を形成し、領域４２０にてＰ型クラッド層４０３に達する穴もしくは溝状の形状を開け（即ち、Ｎ型クラッド層４０１及び活性層４０２を除去して除去部を設け）、領域４２０の底部にＰ型クラッド層４０３に接する第二電極（第二オーミック電極）４２１を形成する。 Next, as shown in FIG. 4 (e), a first electrode (first ohmic electrode) 411 is formed on the N-type clad layer 401 (non-removal portion 410) of the AlGaInP-based epitaxial wafer 400, and in the region 420. A hole or groove-like shape that reaches the P-type clad layer 403 is formed (that is, the N-type clad layer 401 and the active layer 402 are removed to provide a removal portion), and the bottom of the region 420 is in contact with the P-type clad layer 403. Two electrodes (second ohmic electrode) 421 are formed.

次に、図４（ｆ）に示すように、ＡｌＧａＩｎＰ系材料からなるエピタキシャル層において、第一電極４１１及び第二電極４２１が形成されていない領域４３０の一部を除去する。領域４３０の除去には、Ｃｌ系ガス（Ｃｌ２，ＢＣｌ３，ＳｉＣｌ４）を含有する雰囲気のＩＣＰエッチング法を用い、ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハの表面（Ｐ型クラッド層４５３）を露出させる。 Next, as shown in FIG. 4 (f), in the epitaxial layer made of AlGaInP-based material, a part of the region 430 in which the first electrode 411 and the second electrode 421 are not formed is removed. To remove the region 430, an ICP etching method in an atmosphere containing Cl-based gas (Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 ) is used to expose the surface (P-type clad layer 453) of the InGaN-based epitaxial wafer.

次に、図４（ｇ）に示すように、露出したＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ４５０のＰ型クラッド層４５３の一部（非除去部４６０）に第三電極（第一オーミック電極）４６１を形成し、領域４７０にてＮ型クラッド層４５１に達する穴もしくは溝状の形状を開け（即ち、Ｐ型クラッド層４５３及び活性層４５２を除去して除去部を設け）、領域４７０の底部にＮ型クラッド層４５１に接する第四電極（第二オーミック電極）４７１を形成する。 Next, as shown in FIG. 4 (g), a third electrode (first ohmic electrode) 461 is formed on a part (non-removal portion 460) of the P-type clad layer 453 of the exposed InGaN-based epitaxial wafer 450. A hole or groove-like shape is formed in the region 470 to reach the N-type clad layer 451 (that is, the P-type clad layer 453 and the active layer 452 are removed to provide a removal portion), and the N-type clad layer is formed at the bottom of the region 470. A fourth electrode (second ohmic electrode) 471 in contact with 451 is formed.

次に、図４（ｈ）に示すように、第一電極４１１、第二電極４２１、第三電極４６１、第四電極４７１の上にバンプ４４０を形成し、発光ウェーハ（発光素子）４２を作製する。なお、バンプはスタッドにて形成してもよく、鍍金にて形成してもよい。 Next, as shown in FIG. 4H, bumps 440 are formed on the first electrode 411, the second electrode 421, the third electrode 461, and the fourth electrode 471 to manufacture a light emitting wafer (light emitting element) 42. To do. The bumps may be formed by studs or by plating.

（第五の実施形態）
本発明の発光素子の第五の実施形態について、図５（ｈ）を参照して説明する。図５（ｈ）に示すように、本発明の第五の実施形態における発光素子５２は、窓層兼支持基板であるサファイア基板５５５と、サファイア基板５５５上に設けられた青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部と赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部を備えた発光素子である。 (Fifth Embodiment)
A fifth embodiment of the light emitting device of the present invention will be described with reference to FIG. 5 (h). As shown in FIG. 5 (h), the light emitting element 52 in the fifth embodiment of the present invention is a sapphire substrate 555 which is a window layer and support substrate and a blue-green InGaN system provided on the sapphire substrate 555. It is a light emitting device including a light emitting part made of a material and a light emitting part made of a red-yellow AlGaInP-based material.

青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部は、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）５５１、ＩｎｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなる活性層５５２、及びＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）５５３とがこの順に形成された構造を有し、Ｐ型クラッド層５５３と活性層５５２とが除去された除去部５７０と、除去部５７０以外の非除去部５６０とを有し、さらに、非除去部５６０に設けられ、Ｐ型クラッド層５５３と接している第三電極（第一オーミック電極）５６１と、除去部５７０に設けられ、Ｎ型クラッド層５５１と接している第四電極（第二オーミック電極）５７１とを有する。 The light emitting part made of a blue-green InGaN-based material includes an N-type clad layer (second semiconductor layer) 551 made of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) and In s Ga 1-s N (0). It has a structure in which an active layer 552 composed of ≦ s ≦ 1) and a P-type clad layer (first semiconductor layer) 553 made of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) are formed in this order. It has a removing portion 570 from which the P-type clad layer 553 and the active layer 552 have been removed, and a non-removing portion 560 other than the removing portion 570, and is further provided in the non-removing portion 560 with the P-type clad layer 553. It has a third electrode (first ohmic electrode) 561 in contact with the fourth electrode (second ohmic electrode) 571 provided in the removing portion 570 and in contact with the N-type cladding layer 551.

赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部は、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）５０３、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなる活性層５０２、及び（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）５０１とがこの順に形成された構造を有し、Ｎ型クラッド層５０１と活性層５０２とが除去された除去部５２０と、除去部５２０以外の非除去部５１０とを有し、さらに、非除去部５１０に設けられ、Ｎ型クラッド層５０１と接している第一電極（第一オーミック電極）５１１と、除去部５２０に設けられ、Ｐ型クラッド層５０３と接している第二電極（第二オーミック電極）５２１とを有する。また、赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部は、青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部を構成しているエピタキシャル層（Ｎ型クラッド層５５１、活性層５５２、及びＰ型クラッド層５５３）の上にベンゾシクロブテン膜５０４を介して接合されている。 The light emitting portion made of a red-yellow AlGaInP material is a P-type clad layer made of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6). An active layer 502 composed of (first semiconductor layer) 503, (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6), and (Al x Ga). It has a structure in which an N-type clad layer (second semiconductor layer) 501 composed of 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6) is formed in this order. It has a removing portion 520 from which the N-type clad layer 501 and the active layer 502 have been removed, and a non-removing portion 510 other than the removing portion 520. Further, the N-type clad layer 501 is provided in the non-removing portion 510. It has a first electrode (first ohmic electrode) 511 in contact with the P-type cladding layer 503 and a second electrode (second ohmic electrode) 521 provided in the removing portion 520 and in contact with the P-type cladding layer 503. The light emitting portion made of a red-yellow AlGaInP-based material is an epitaxial layer (N-type clad layer 551, active layer 552, and P-type clad layer 553) constituting the light emitting portion made of a blue-green InGaN-based material. ) Is bonded via a benzocyclobutene film 504.

また、２つの発光部は、いずれも、絶縁層５１５で被覆されており、第一電極５１１、第二電極５２１、第三電極５６１、第四電極５７１の上には、バンプ５４０が形成されている。 Further, both of the two light emitting portions are covered with an insulating layer 515, and bumps 540 are formed on the first electrode 511, the second electrode 521, the third electrode 561, and the fourth electrode 571. There is.

次に、本発明の第五の実施形態における発光素子の製造方法について、図５（ａ）〜（ｈ）を参照して説明する。まず、図５（ａ）に示すように、サファイア基板５５５上に、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）法にて、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）５５１、ＩｎｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなる活性層５５２、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）５５３を順次積層することで、青・緑色発光材料であるＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ５５０を作製する。なお、作製方法はＭＯＶＰＥに限定されるものではなく、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や、化学線エピタキシー（ＣＢＥ）法で作製してもよい。 Next, the method for manufacturing the light emitting device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 5H. First, as shown in FIG. 5A, an N-type composed of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) on a sapphire substrate 555 by, for example, a metalorganic vapor phase growth method (MOVPE) method. P-type clad layer composed of a clad layer (second semiconductor layer) 551, an active layer 552 composed of In s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1), and Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1). By sequentially laminating (first semiconductor layer) 553, an InGaN-based epitaxial wafer 550, which is a blue / green light emitting material, is produced. The production method is not limited to MOVPE, and may be produced by a molecular beam epitaxy (MBE) method or a chemical beam epitaxy (CBE) method.

また、図５（ｂ）に示すように、ＧａＡｓ基板５０５上に、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）法にて、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）５０１、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなる活性層５０２、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）５０３を順次積層することで、赤・黄色発光材料であるＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ５００を作製する。なお、作製方法はＭＯＶＰＥに限定されるものではなく、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や、化学線エピタキシー（ＣＢＥ）法で作製してもよい。 Further, as shown in FIG. 5 (b), on the GaAs substrate 505, for example, by the organic metal vapor phase growth method (MOVPE) method (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x). N-type clad layer (second semiconductor layer) 501, (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.) Consisting of ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6). Active layer 502 made of 4 ≦ y ≦ 0.6), P-type cladding made of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6) By sequentially laminating the layers (first semiconductor layer) 503, an AlGaInP-based epitaxial wafer 500, which is a red / yellow light emitting material, is produced. The production method is not limited to MOVPE, and may be produced by a molecular beam epitaxy (MBE) method or a chemical beam epitaxy (CBE) method.

次に、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）を、回転数３，０００ｒｐｍ以上にてＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ５００のエピタキシャル面（Ｐ型クラッド層５０３上）に塗布して、１μｍ前後の膜厚のＢＣＢ膜５０４を形成する。そして、図５（ｃ）に示すように、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ５００のＢＣＢ塗布面を、ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ５５０のエピタキシャル面（Ｐ型クラッド層５５３）に対向させて接触させ、５００Ｎ以上の圧力で両者を圧着し、かつ、１５０℃以上の温度に保持することで、両者のウェーハを接合した接合ウェーハ５０を形成することができる。なお、ＢＣＢ膜は、第一のエピタキシャル基板、第二のエピタキシャル基板のいずれか一方だけに形成してもよいし、両方に形成してもよい。 Next, benzocyclobutene (BCB) is applied to the epitaxial surface (on the P-type cladding layer 503) of the AlGaInP-based epitaxial wafer 500 at a rotation speed of 3,000 rpm or more to form a BCB film 504 having a film thickness of about 1 μm. Form. Then, as shown in FIG. 5C, the BCB coated surface of the AlGaInP-based epitaxial wafer 500 is brought into contact with the epitaxial surface (P-type clad layer 553) of the InGaN-based epitaxial wafer 550 so as to face each other, and the pressure is 500 N or more. By crimping both and holding the temperature at 150 ° C. or higher, a bonded wafer 50 in which both wafers are bonded can be formed. The BCB film may be formed on only one of the first epitaxial substrate and the second epitaxial substrate, or may be formed on both of them.

また、接合前に、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ５００のＧａＡｓ基板厚をエッチングあるいは研削により５０〜１００μｍ程度の厚さまで薄膜加工してもよい。薄膜加工により、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ５００が接合中に変形しやすくなり、接合後の歩留まりを上げる効果がある。 Further, before joining, the GaAs substrate thickness of the AlGaInP-based epitaxial wafer 500 may be thin-film processed to a thickness of about 50 to 100 μm by etching or grinding. The thin film processing makes it easier for the AlGaInP-based epitaxial wafer 500 to be deformed during bonding, which has the effect of increasing the yield after bonding.

次に、図５（ｄ）に示すように、化学的エッチングによりＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ５００のＧａＡｓ基板５０５を除去したウェーハ５１を形成する。化学的エッチング液は、ＡｌＧａＩｎＰ系材料とエッチング選択性があるものが好ましく、一般にはアンモニア含有エッチャントで除去する。この場合、薄膜加工や除去する基板はサファイア基板５５５としてもよい。 Next, as shown in FIG. 5D, a wafer 51 is formed by removing the GaAs substrate 505 of the AlGaInP-based epitaxial wafer 500 by chemical etching. The chemical etching solution preferably has etching selectivity with an AlGaInP-based material, and is generally removed with an ammonia-containing etchant. In this case, the substrate to be thin-film processed or removed may be a sapphire substrate 555.

次に、図５（ｅ）に示すように、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ５００のＮ型クラッド層５０１（非除去部５１０）上に第一電極（第一オーミック電極）５１１を形成し、領域５２０にてＰ型クラッド層５０３に達する穴もしくは溝状の形状を開け（即ち、Ｎ型クラッド層５０１及び活性層５０２を除去して除去部を設け）、領域５２０の底部にＰ型クラッド層５０３に接する第二電極（第二オーミック電極）５２１を形成する。 Next, as shown in FIG. 5 (e), a first electrode (first ohmic electrode) 511 is formed on the N-type clad layer 501 (non-removal portion 510) of the AlGaInP-based epitaxial wafer 500, and in the region 520. A hole or groove-like shape that reaches the P-type clad layer 503 is formed (that is, the N-type clad layer 501 and the active layer 502 are removed to provide a removal portion), and the bottom of the region 520 is in contact with the P-type clad layer 503. Two electrodes (second ohmic electrode) 521 are formed.

次に、図５（ｆ）に示すように、ＡｌＧａＩｎＰ系材料からなるエピタキシャル層において、第一電極５１１及び第二電極５２１が形成されていない領域５３０の一部を除去する。領域５３０の除去には、Ｃｌ系ガス（Ｃｌ２，ＢＣｌ３，ＳｉＣｌ４）を含有する雰囲気のＩＣＰエッチング法を用い、ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ表面のＢＣＢ膜５０４を露出させる。そして、Ｆ系ガス（ＣＦ４，ＣＨＦ３，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，ＮＦ３，ＳＦ４，ＳＦ６）を含有する雰囲気のＩＣＰエッチング法にて、ＢＣＢ膜５０４を除去し、ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハの表面（Ｐ型クラッド層５５３）を露出させる。 Next, as shown in FIG. 5 (f), in the epitaxial layer made of AlGaInP-based material, a part of the region 530 in which the first electrode 511 and the second electrode 521 are not formed is removed. To remove the region 530, an ICP etching method in an atmosphere containing Cl-based gas (Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 ) is used to expose the BCB film 504 on the surface of the InGaN-based epitaxial wafer. Then, the BCB film 504 is removed by an ICP etching method in an atmosphere containing F-based gas (CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , NF 3 , SF 4 , SF 6 ), and InGaN is performed. The surface of the system epitaxial wafer (P-type clad layer 553) is exposed.

次に、図５（ｇ）に示すように、露出したＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ５５０のＰ型クラッド層５５３の一部（非除去部５６０）に第三電極（第一オーミック電極）５６１を形成し、領域５７０にてＮ型クラッド層５５１に達する穴もしくは溝状の形状を開け（即ち、Ｐ型クラッド層５５３及び活性層５５２を除去して除去部を設け）、領域５７０の底部にＮ型クラッド層５５１に接する第四電極（第二オーミック電極）５７１を形成する。 Next, as shown in FIG. 5 (g), a third electrode (first ohmic electrode) 561 is formed on a part (non-removal portion 560) of the P-type clad layer 553 of the exposed InGaN-based epitaxial wafer 550. A hole or groove-like shape is formed in the region 570 to reach the N-type clad layer 551 (that is, the P-type clad layer 553 and the active layer 552 are removed to provide a removal portion), and the N-type clad layer is formed at the bottom of the region 570. A fourth electrode (second ohmic electrode) 571 in contact with 551 is formed.

次に、図５（ｈ）に示すように、第一電極５１１、第二電極５２１、第三電極５６１、第四電極５７１の上にバンプ５４０を形成し、発光ウェーハ（発光素子）５２を作製する。なお、バンプはスタッドにて形成してもよく、鍍金にて形成してもよい。 Next, as shown in FIG. 5H, bumps 540 are formed on the first electrode 511, the second electrode 521, the third electrode 561, and the fourth electrode 571 to manufacture a light emitting wafer (light emitting element) 52. To do. The bumps may be formed by studs or by plating.

（第六の実施形態）
本発明の発光素子の第六の実施形態について、図６（ｈ）を参照して説明する。図６（ｈ）に示すように、本発明の第六の実施形態における発光素子６２は、窓層兼支持基板であるサファイア基板６５５と、サファイア基板６５５上に設けられた青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部と赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部を備えた発光素子である。 (Sixth Embodiment)
A sixth embodiment of the light emitting device of the present invention will be described with reference to FIG. 6 (h). As shown in FIG. 6H, the light emitting element 62 in the sixth embodiment of the present invention is a sapphire substrate 655 which is a window layer and a support substrate, and a blue-green InGaN system provided on the sapphire substrate 655. It is a light emitting device including a light emitting part made of a material and a light emitting part made of a red-yellow AlGaInP-based material.

青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部は、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）６５１、ＩｎｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなる活性層６５２、及びＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）６５３とがこの順に形成された構造を有し、Ｐ型クラッド層６５３と活性層６５２とが除去された除去部６７０と、除去部６７０以外の非除去部６６０とを有し、さらに、非除去部６６０に設けられ、Ｐ型クラッド層６５３と接している第三電極（第一オーミック電極）６６１と、除去部６７０に設けられ、Ｎ型クラッド層６５１と接している第四電極（第二オーミック電極）６７１とを有する。 The light emitting part made of blue-green InGaN-based material is an N-type clad layer (second semiconductor layer) 651 made of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) and In s Ga 1-s N (0). It has a structure in which an active layer 652 composed of ≦ s ≦ 1) and a P-type clad layer (first semiconductor layer) 653 made of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) are formed in this order. It has a removing portion 670 from which the P-type clad layer 653 and the active layer 652 have been removed, and a non-removing portion 660 other than the removing portion 670. Further, the P-type clad layer 653 is provided in the non-removing portion 660. It has a third electrode (first ohmic electrode) 661 in contact with the fourth electrode (second ohmic electrode) 671 provided in the removing portion 670 and in contact with the N-type cladding layer 651.

赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部は、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）６０３、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなる活性層６０２、及び（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）６０１とがこの順に形成された構造を有し、Ｎ型クラッド層６０１と活性層６０２とが除去された除去部６２０と、除去部６２０以外の非除去部６１０とを有し、さらに、非除去部６１０に設けられ、Ｎ型クラッド層６０１と接している第一電極（第一オーミック電極）６１１と、除去部６２０に設けられ、Ｐ型クラッド層６０３と接している第二電極（第二オーミック電極）６２１とを有する。また、赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部は、青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部を構成しているエピタキシャル層（Ｎ型クラッド層６５１、活性層６５２、及びＰ型クラッド層６５３）の上に２層のＳｉＯ２膜６０６、６５６を介して接合されている。 The light emitting portion made of a red-yellow AlGaInP material is a P-type clad layer made of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6). The active layer 602 composed of (first semiconductor layer) 603, (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6), and (Al x Ga). It has a structure in which an N-type clad layer (second semiconductor layer) 601 composed of 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6) is formed in this order. It has a removing portion 620 from which the N-type clad layer 601 and the active layer 602 have been removed, and a non-removing portion 610 other than the removing portion 620. Further, the N-type clad layer 601 is provided in the non-removing portion 610. It has a first electrode (first ohmic electrode) 611 in contact with the P-type cladding layer 603 and a second electrode (second ohmic electrode) 621 provided in the removing portion 620 and in contact with the P-type clad layer 603. The light emitting portion made of a red-yellow AlGaInP-based material is an epitaxial layer (N-type clad layer 651, active layer 652, and P-type clad layer 653) constituting the light emitting portion made of a blue-green InGaN-based material. ) Is joined via two layers of SiO 2 films 606 and 656.

また、２つの発光部は、いずれも、絶縁層６１５で被覆されており、第一電極６１１、第二電極６２１、第三電極６６１、第四電極６７１の上には、バンプ６４０が形成されている。 Further, both of the two light emitting portions are covered with an insulating layer 615, and bumps 640 are formed on the first electrode 611, the second electrode 621, the third electrode 661, and the fourth electrode 671. There is.

次に、本発明の第六の実施形態における発光素子の製造方法について、図６（ａ）〜（ｈ）を参照して説明する。まず、図６（ａ）に示すように、サファイア基板６５５上に、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）法にて、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）６５１、ＩｎｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなる活性層６５２、ＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）６５３を順次積層することで、青・緑色発光材料であるＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ６５０を作製する。なお、作製方法はＭＯＶＰＥに限定されるものではなく、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や、化学線エピタキシー（ＣＢＥ）法で作製してもよい。そして、Ｐ型クラッド層６５３上に、ＳｉＯ２膜６５６を形成する。 Next, the method for manufacturing the light emitting device according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (h). First, as shown in FIG. 6A, an N-type composed of Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1) on a sapphire substrate 655 by, for example, a metalorganic vapor phase growth method (MOVPE) method. A P-type clad layer composed of a clad layer (second semiconductor layer) 651, an active layer 652 composed of In s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1), and Al s Ga 1-s N (0 ≦ s ≦ 1). By sequentially laminating 653 (first semiconductor layer), an InGaN-based epitaxial wafer 650, which is a blue / green light emitting material, is produced. The production method is not limited to MOVPE, and may be produced by a molecular beam epitaxy (MBE) method or a chemical beam epitaxy (CBE) method. Then, a SiO 2 film 656 is formed on the P-type clad layer 653.

また、図６（ｂ）に示すように、ＧａＡｓ基板６０５上に、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）法にて、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＮ型クラッド層（第二半導体層）６０１、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなる活性層６０２、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０．４≦ｙ≦０．６）からなるＰ型クラッド層（第一半導体層）６０３を順次積層することで、赤・黄色発光材料であるＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ６００を作製する。なお、作製方法はＭＯＶＰＥに限定されるものではなく、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や、化学線エピタキシー（ＣＢＥ）法で作製してもよい。そして、Ｐ型クラッド層６０３上に、ＳｉＯ２膜６０６を形成する。なお、ＳｉＯ２膜は、第一のエピタキシャル基板、第二のエピタキシャル基板のいずれか一方だけに形成してもよいし、両方に形成してもよい。 Further, as shown in FIG. 6B, (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x) on the GaAs substrate 605 by, for example, the metalorganic vapor phase growth method (MOVPE) method. N-type clad layer (second semiconductor layer) 601 composed of ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6), (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0. Active layer 602 consisting of 4 ≦ y ≦ 0.6), P-type cladding made of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6) By sequentially laminating the layers (first semiconductor layer) 603, an AlGaInP-based epitaxial wafer 600, which is a red / yellow light emitting material, is produced. The production method is not limited to MOVPE, and may be produced by a molecular beam epitaxy (MBE) method or a chemical beam epitaxy (CBE) method. Then, the SiO 2 film 606 is formed on the P-type clad layer 603. The SiO 2 film may be formed on only one of the first epitaxial substrate and the second epitaxial substrate, or may be formed on both of them.

次に、図６（ｃ）に示すように、ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ６５０とＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ６００を接合する。このとき、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ６００とＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ６５０の両者をアルカリ溶液（ＫＯＨ水溶液あるいはＮａＯＨ水溶液など）に浸して表面をアルカリ処理し、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ６００とＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ６５０のＳｉＯ２膜同士を真空中で接触させ、５００Ｎ以上の圧力で両者を圧着し、かつ、７００℃以上の温度に保持することで、両者のウェーハを接合した接合ウェーハ６０を形成することができる。 Next, as shown in FIG. 6C, the InGaN-based epitaxial wafer 650 and the AlGaInP-based epitaxial wafer 600 are joined. At this time, both the AlGaInP-based epitaxial wafer 600 and the InGaN-based epitaxial wafer 650 are immersed in an alkaline solution (KOH aqueous solution, NaOH aqueous solution, etc.) to perform alkaline treatment on the surface, and SiO 2 of the AlGaInP-based epitaxial wafer 600 and the InGaN-based epitaxial wafer 650 is treated. By bringing the films into contact with each other in a vacuum, crimping the two at a pressure of 500 N or more, and holding the wafers at a temperature of 700 ° C. or higher, a bonded wafer 60 in which both wafers are bonded can be formed.

次に、図６（ｄ）に示すように、化学的エッチングによりＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ６００のＧａＡｓ基板６０５を除去したウェーハ６１を形成する。化学的エッチング液は、ＡｌＧａＩｎＰ系材料とエッチング選択性があるものが好ましく、一般にはアンモニア含有エッチャントで除去する。この場合、薄膜加工や除去する基板はサファイア基板６５５としてもよい。 Next, as shown in FIG. 6D, a wafer 61 is formed by removing the GaAs substrate 605 of the AlGaInP-based epitaxial wafer 600 by chemical etching. The chemical etching solution preferably has etching selectivity with an AlGaInP-based material, and is generally removed with an ammonia-containing etchant. In this case, the substrate to be thin-film processed or removed may be a sapphire substrate 655.

次に、図６（ｅ）に示すように、ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ６００のＮ型クラッド層６０１（非除去部６１０）上に第一電極（第一オーミック電極）６１１を形成し、領域６２０にてＰ型クラッド層６０３に達する穴もしくは溝状の形状を開け（即ち、Ｎ型クラッド層６０１及び活性層６０２を除去して除去部を設け）、領域６２０の底部にＰ型クラッド層６０３に接する第二電極（第二オーミック電極）６２１を形成する。 Next, as shown in FIG. 6E, a first electrode (first ohmic electrode) 611 is formed on the N-type clad layer 601 (non-removal portion 610) of the AlGaInP-based epitaxial wafer 600, and in the region 620. A hole or groove-like shape that reaches the P-type clad layer 603 is formed (that is, the N-type clad layer 601 and the active layer 602 are removed to provide a removal portion), and the bottom of the region 620 is in contact with the P-type clad layer 603. Two electrodes (second ohmic electrode) 621 are formed.

次に、図６（ｆ）に示すように、ＡｌＧａＩｎＰ系材料からなるエピタキシャル層において、第一電極６１１及び第二電極６２１が形成されていない領域６３０の一部を除去する。領域６３０の除去には、Ｃｌ系ガス（Ｃｌ２，ＢＣｌ３，ＳｉＣｌ４）を含有する雰囲気のＩＣＰエッチング法を用い、ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ上に形成されているＳｉＯ２膜６０６を露出させる。そして、Ｆ系ガス（ＣＦ４，ＣＨＦ３，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，ＮＦ３，ＳＦ４，ＳＦ６）を含有する雰囲気のＩＣＰエッチング法にて、ＳｉＯ２膜６０６，６５６を除去し、ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハの表面（Ｐ型クラッド層６５３）を露出させる。 Next, as shown in FIG. 6 (f), in the epitaxial layer made of AlGaInP-based material, a part of the region 630 in which the first electrode 611 and the second electrode 621 are not formed is removed. To remove the region 630, an ICP etching method in an atmosphere containing Cl-based gas (Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 ) is used to expose the SiO 2 film 606 formed on the InGaN-based epitaxial wafer. Then, the SiO 2 film 606, 656 is removed by the ICP etching method in an atmosphere containing F-based gas (CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , NF 3 , SF 4 , SF 6 ). Then, the surface of the InGaN-based epitaxial wafer (P-type clad layer 653) is exposed.

次に、図６（ｇ）に示すように、露出したＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ６５０のＰ型クラッド層６５３の一部（非除去部６６０）に第三電極（第一オーミック電極）６６１を形成し、領域６７０にてＮ型クラッド層６５１に達する穴もしくは溝状の形状を開け（即ち、Ｐ型クラッド層６５３及び活性層６５２を除去して除去部を設け）、領域６７０の底部にＮ型クラッド層６５１に接する第四電極（第二オーミック電極）６７１を形成する。 Next, as shown in FIG. 6 (g), a third electrode (first ohmic electrode) 661 was formed on a part (non-removal portion 660) of the P-type clad layer 653 of the exposed InGaN-based epitaxial wafer 650. A hole or groove-like shape is formed in the region 670 to reach the N-type clad layer 651 (that is, the P-type clad layer 653 and the active layer 652 are removed to provide a removal portion), and the N-type clad layer is formed at the bottom of the region 670. A fourth electrode (second ohmic electrode) 671 in contact with 651 is formed.

次に、図６（ｈ）に示すように、第一電極６１１、第二電極６２１、第三電極６６１、第四電極６７１の上にバンプ６４０を形成し、発光ウェーハ（発光素子）６２を作製する。なお、バンプはスタッドにて形成してもよく、鍍金にて形成してもよい。 Next, as shown in FIG. 6H, bumps 640 are formed on the first electrode 611, the second electrode 621, the third electrode 661, and the fourth electrode 671 to produce a light emitting wafer (light emitting element) 62. To do. The bumps may be formed by studs or by plating.

なお、上記の第一から第六の実施形態で製造される発光素子は、いずれも、青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部が、サファイア基板（窓層兼支持基板）側からＮ型クラッド層（第二半導体層）、活性層、Ｐ型クラッド層（第一半導体層）の順に形成され、赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部が、サファイア基板（窓層兼支持基板）側からＰ型クラッド層（第一半導体層）、活性層、Ｎ型クラッド層（第二半導体層）の順に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。各発光部における第二半導体層と第一半導体層の順番を変える場合には、第一のエピタキシャル基板あるいは第二のエピタキシャル基板を作製する際に、第二半導体層と第一半導体層を形成する順番を変えればよい。 In each of the light emitting elements manufactured in the first to sixth embodiments described above, the light emitting portion made of a blue-green InGaN-based material is N-type clad from the sapphire substrate (window layer and support substrate) side. A light emitting portion formed in the order of a layer (second semiconductor layer), an active layer, and a P-type clad layer (first semiconductor layer) and made of a red-yellow AlGaInP-based material is formed from the sapphire substrate (window layer and support substrate) side. The P-type clad layer (first semiconductor layer), the active layer, and the N-type clad layer (second semiconductor layer) are formed in this order, but the present invention is not limited thereto. When the order of the second semiconductor layer and the first semiconductor layer in each light emitting portion is changed, the second semiconductor layer and the first semiconductor layer are formed when the first epitaxial substrate or the second epitaxial substrate is manufactured. You can change the order.

また、第一から第六の実施形態に示されるように、赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部を、青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなるエピタキシャル層の上に接合した場合であっても、赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部と青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなるエピタキシャル層との接合面は高抵抗であるため、赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部を通電させた際に、その下部にある青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなるエピタキシャル層まで通電されることはない。 Further, as shown in the first to sixth embodiments, even when a light emitting portion made of a red-yellow AlGaInP material is bonded onto an epitaxial layer made of a blue-green InGaN material. Since the junction surface between the light emitting part made of red-yellow AlGaInP material and the epitaxial layer made of blue-green InGaN material has high resistance, the light emitting part made of red-yellow AlGaInP material was energized. At that time, the epitaxial layer made of the blue-green InGaN-based material underneath is not energized.

（発光素子アレイ基板の製造方法）
次に、上記の第一から第六の実施形態により製造された発光素子を配線基板に実装して発光素子アレイ基板を製造する方法の一例について、図７〜９を参照しながら説明する。 (Manufacturing method of light emitting element array substrate)
Next, an example of a method of manufacturing a light emitting element array substrate by mounting the light emitting element manufactured by the first to sixth embodiments on a wiring board will be described with reference to FIGS. 7 to 9.

最初に、図７に示すように、Ｓｉウェーハ７００上に、青・緑系発光素子用ＦＥＴ制御部７０１と黄・赤系発光素子用ＦＥＴ制御部７５１を設ける。ＦＥＴ制御部７０１、７５１はそれぞれソース電極（７１１，７６１）、ドレイン電極（７１２，７６２）、ゲート酸化膜（７１３，７６３）、ゲート電極（７１４，７６４）、反転領域（７１５，７６５）を有する。ドレイン電極（７１２，７６２）は、配線（７４０，７９０）を介して、ソースライン（７４１，７９１）につながっている。配線部（７２１，７２２，７７１，７７２）上の一部には、パッド電極部（７３１，７３２，７８１，７８２）を設け、駆動回路ウェーハ８００を形成する。 First, as shown in FIG. 7, a blue / green light emitting element FET control unit 701 and a yellow / red light emitting element FET control unit 751 are provided on the Si wafer 700. The FET control units 701 and 751 have a source electrode (711,761), a drain electrode (712,762), a gate oxide film (713,763), a gate electrode (714,764), and an inversion region (715,765), respectively. .. The drain electrode (712,762) is connected to the source line (741,791) via the wiring (740,790). A pad electrode portion (731, 732, 781, 782) is provided on a part of the wiring portion (721, 722, 771, 772) to form the drive circuit wafer 800.

なお、図７に示される駆動回路ウェーハ８００の代わりに、図８に示される駆動回路ウェーハ８００’を使用してもよい。駆動回路ウェーハ８００’は、図８に示すように、Ｓｉウェーハ７００’において、ＦＥＴ制御部（７０１’，７５１’）が、配線部（７２１’，７２２’，７７１’，７７２’）及びパッド電極部（７３１’，７３２’，７８１’，７８２’）と同じ面ではなく、ビア（７４５’，７９５’）を介して反対面に形成されたものである。なお、ソース電極（７１１’，７６１’）、ドレイン電極（７１２’，７６２’）、ゲート酸化膜（７１３’，７６３’）、ゲート電極（７１４’，７６４’）、反転領域（７１５’，７６５’）、配線（７４０’，７９０’）、ソースライン（７４１’，７９１’）は、上記の駆動回路ウェーハ８００と同様に形成されている。 Instead of the drive circuit wafer 800 shown in FIG. 7, the drive circuit wafer 800'shown in FIG. 8 may be used. As shown in FIG. 8, in the drive circuit wafer 800', the FET control unit (701', 751') is the wiring unit (721', 722', 771', 772') and the pad electrode in the Si wafer 700'. It is not formed on the same surface as the part (731', 732', 781', 782'), but on the opposite surface via the via (745', 795'). The source electrode (711', 761'), drain electrode (712', 762'), gate oxide film (713', 763'), gate electrode (714', 764'), inversion region (715', 765'). '), Wiring (740', 790'), and source line (741', 791') are formed in the same manner as the drive circuit wafer 800 described above.

次に発光ウェーハ（１２，２２，３２，４２，５２，６２）と駆動回路ウェーハ８００を重ねて接合するが、第一の実施形態を例に説明する。図９に示すように、発光ウェーハ１２上のバンプ１４０と駆動回路ウェーハ８００上のパッド電極部（７３１，７３２，７８１，７８２）が重なるように合わせ、１０Ｎ以上の圧力と超音波を印加し、バンプ１４０とパッド電極部（７３１，７３２，７８１，７８２）を結合させ、発光素子アレイ基板９００を得る。 Next, the light emitting wafers (12, 22, 32, 42, 52, 62) and the drive circuit wafer 800 are overlapped and joined, and the first embodiment will be described as an example. As shown in FIG. 9, the bump 140 on the light emitting wafer 12 and the pad electrode portion (731, 732, 781, 782) on the drive circuit wafer 800 are aligned so as to overlap each other, and a pressure of 10 N or more and ultrasonic waves are applied. The bump 140 and the pad electrode portion (731, 732, 781, 782) are coupled to obtain a light emitting element array substrate 900.

なお、第一の実施形態において、ＧａＮは赤〜黄色発光波長に対して屈折率２．４、であり、ＡｌＧａＩｎＰの屈折率は３．４である。このときの全反射角は、４０度と広い配光角を得ることができる。 In the first embodiment, GaN has a refractive index of 2.4 with respect to red to yellow emission wavelengths, and AlGaInP has a refractive index of 3.4. The total reflection angle at this time can be as wide as 40 degrees.

また、第二及び第三の実施形態においては、ＢＣＢ膜及びＳｉＯ２膜を介して接合するため、ＳｉＯ２膜の屈折率は１．５、ＡｌＧａＩｎＰの屈折率は３．４である。このときの全反射角は、２４度で第一の実施形態より配光角は狭いが、第一の実施形態に比較して機械的に強固な接合を得られる。 Further, in the second and third embodiments, since the BCB film and the SiO 2 film are bonded via the BCB film and the SiO 2 film, the refractive index of the SiO 2 film is 1.5 and the refractive index of AlGaInP is 3.4. The total reflection angle at this time is 24 degrees, and the light distribution angle is narrower than that of the first embodiment, but a mechanically stronger junction can be obtained as compared with the first embodiment.

また、第四から六の実施形態においては、発光層を切り欠くのではなく、ビアを形成して下部層とオーミックコンタクトを取るので、発光層の面積を広く取ることが可能であり、１素子当たりの輝度を増加させた発光素子アレイを実現することができる。 Further, in the fourth to sixth embodiments, since the light emitting layer is not cut out but vias are formed to make ohmic contact with the lower layer, the area of the light emitting layer can be widened and one element can be obtained. It is possible to realize a light emitting element array with increased per-brightness.

また、第一から第三の実施形態においては、１ピクセルを形成するため、異なる発光波長の発光素子を平面方向に配置しているが、第四から六の実施形態においては、光取り出し方向に複数の波長の発光素子を積層して設けることが可能であり、１ピクセルの面積がコンタクトに必要な最低限の面積を有するのみで実現可能である。従って、１ピクセル当たりの素子を大きく設計することが可能であり、素子面積を大きくすることにより、１素子当たりの特性ばらつきを小さくすることができる。 Further, in the first to third embodiments, light emitting elements having different emission wavelengths are arranged in the plane direction in order to form one pixel, but in the fourth to sixth embodiments, in the light extraction direction. It is possible to stack and provide light emitting elements having a plurality of wavelengths, and this can be realized only when the area of one pixel has the minimum area required for contact. Therefore, it is possible to design a large element per pixel, and by increasing the element area, it is possible to reduce the characteristic variation per element.

なお、上記の第一から第六の実施形態では、発光波長の異なる複数の発光部として、青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部と赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部を用いた例を示したが、本発明における発光部は、これらに限定されるものではなく、従来公知のあらゆる発光波長（材料）のもの、例えば前記の材料の他、ＺｎＳｅ系、ＺｎＯ系、ＧａＯ系などの材料を使用することができる。そして、発光素子の製造において、第一のエピタキシャル基板及び第二のエピタキシャル基板として、所望の発光波長を有するエピタキシャル基板を準備し、これらを接合することで、複数の所望の発光波長の発光部を組み合わせた発光素子を容易に製造することができる。 In the first to sixth embodiments described above, as a plurality of light emitting parts having different emission wavelengths, a light emitting part made of a blue-green InGaN-based material and a light emitting part made of a red-yellow AlGaInP-based material were used. Although an example is shown, the light emitting portion in the present invention is not limited to these, and any conventionally known light emitting wavelength (material), for example, in addition to the above-mentioned materials, ZnSe-based, ZnO-based, GaO-based, etc. Materials can be used. Then, in the manufacture of the light emitting element, an epitaxial substrate having a desired emission wavelength is prepared as the first epitaxial substrate and the second epitaxial substrate, and by joining these, a plurality of light emitting portions having a desired emission wavelength can be obtained. The combined light emitting element can be easily manufactured.

以上のように、本発明の発光素子であれば、発光波長の異なる複数の発光部が一つの発光素子に形成されることで、例えば、青〜緑色系と黄〜赤色系の２色以上の表示が可能であり、かつ、複数の波長の光をお互い干渉させることなく、高輝度を維持したまま外部に放射することができる発光素子となる。従って、本発明の発光素子であれば、狭ピッチの発光素子アレイに特に好適なものとなる。また、本発明の発光素子の製造方法であれば、２種類の発光波長の発光部を別々に形成してから接合するため、各々を最適な結晶成長条件で成長することができ、各々の発光波長に対して高効率の発光層（発光素子領域）を得ることができる。従って、発光波長の異なる複数の発光部を備え、かつ複数の波長の光をお互い干渉させることなく、高輝度を維持したまま外部に放射することができる狭ピッチの発光素子アレイに好適な発光素子を容易に製造することができる。 As described above, in the light emitting element of the present invention, a plurality of light emitting portions having different emission wavelengths are formed in one light emitting element, for example, two or more colors of blue to green and yellow to red. It is a light emitting element that can be displayed and can emit light of a plurality of wavelengths to the outside while maintaining high brightness without interfering with each other. Therefore, the light emitting device of the present invention is particularly suitable for a narrow pitch light emitting device array. Further, in the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, since the light emitting parts having two kinds of light emitting wavelengths are formed separately and then bonded, each of them can be grown under the optimum crystal growth conditions, and each light emission A light emitting layer (light emitting element region) having high efficiency with respect to a wavelength can be obtained. Therefore, a light emitting element suitable for a narrow pitch light emitting element array having a plurality of light emitting units having different emission wavelengths and capable of radiating light having a plurality of wavelengths to the outside while maintaining high brightness without interfering with each other. Can be easily manufactured.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an example, and any object having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same action and effect is the present invention. Is included in the technical scope of.

１０、２０、３０、４０、５０、６０…接合ウェーハ、
１１、２１、３１、４１、５１、６１…ＧａＡｓ基板を除去したウェーハ、
１２、２２、３２、４２、５２、６２…発光ウェーハ（発光素子）、
１００、２００、３００、４００、５００、６００…ＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウェーハ、
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１…Ｎ型クラッド層（第二半導体層）、
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２…活性層、
１０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３…Ｐ型クラッド層（第一半導体層）、
１０５、２０５、３０５、４０５、５０５、６０５…ＧａＡｓ基板、
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０…非除去部、
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１…第一電極（第一オーミック電極）、
１１５、２１５、３１５、４１５、５１５、６１５…絶縁層、
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０…除去部、
１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１…第二電極（第二オーミック電極）、
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０…第一電極及び第二電極が形成されていない領域、
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０…バンプ、
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０…ＩｎＧａＮ系エピタキシャルウェーハ、
１５１、２５１、３５１、４５１、５５１、６５１…Ｎ型クラッド層（第二半導体層）、
１５２、２５２、３５２、４５２、５５２、６５２…活性層、
１５３、２５３、３５３、４５３、５５３、６５３…Ｐ型クラッド層（第一半導体層）、
１５５、２５５、３５５、４５５、５５５、６５５…サファイア基板（窓層兼支持基板）、
１６０、２６０、３６０、４６０、５６０、６６０…非除去部、
１６１、２６１、３６１、４６１、５６１、６６１…第三電極（第一オーミック電極）、
１７０、２７０、３７０、４７０、５７０、６７０…除去部、
１７１、２７１、３７１、４７１、５７１、６７１…第四電極（第二オーミック電極）、
２０４、５０４…ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）膜、
３０６、３５６、６０６、６５６…ＳｉＯ２膜、
７００、７００’…Ｓｉウェーハ、
７０１、７０１’…青・緑系発光素子用ＦＥＴ制御部、
７１１、７６１、７１１’、７６１’…ソース電極、
７１２、７６２、７１２’、７６２’…ドレイン電極、
７１３、７６３、７１３’、７６３’…ゲート酸化膜、
７１４、７６４、７１４’、７６４’…ゲート電極、
７１５、７６５、７１５’、７６５’…反転領域、
７２１、７２２、７７１、７７２、７２１’、７２２’、７７１’、７７２’…配線部、
７３１、７３２、７８１、７８２、７３１’、７３２’、７８１’、７８２’…パッド電極部、
７４０、７９０、７４０’、７９０’…配線、
７４１、７９１、７４１’、７９１’…ソースライン、
７４５’，７９５’…ビア、
７５１、７５１’…黄・赤系発光素子用ＦＥＴ制御部、
８００、８００’…駆動回路ウェーハ、
９００…発光素子アレイ基板。 10, 20, 30, 40, 50, 60 ... Bonded wafers,
11, 21, 31, 41, 51, 61 ... Wafers from which the GaAs substrate has been removed,
12, 22, 32, 42, 52, 62 ... Light emitting wafer (light emitting element),
100, 200, 300, 400, 500, 600 ... AlGaInP-based epitaxial wafer,
101, 201, 301, 401, 501, 601 ... N-type clad layer (second semiconductor layer),
102, 202, 302, 402, 502, 602 ... active layer,
103, 203, 303, 403, 503, 603 ... P-type clad layer (first semiconductor layer),
105, 205, 305, 405, 505, 605 ... GaAs substrate,
110, 210, 310, 410, 510, 610 ... Non-removal part,
111, 211, 311, 411, 511, 611 ... First electrode (first ohmic electrode),
115, 215, 315, 415, 515, 615 ... Insulation layer,
120, 220, 320, 420, 520, 620 ... Removal part,
121, 221, 321, 421, 521, 621 ... Second electrode (second ohmic electrode),
130, 230, 330, 430, 530, 630 ... Regions where the first electrode and the second electrode are not formed,
140, 240, 340, 440, 540, 640 ... Bump,
150, 250, 350, 450, 550, 650 ... InGaN-based epitaxial wafer,
151, 251, 351, 451, 551, 651 ... N-type clad layer (second semiconductor layer),
152, 252, 352, 452, 552, 652 ... active layer,
153, 253, 353, 453, 535, 653 ... P-type clad layer (first semiconductor layer),
155, 255, 355, 455, 555, 655 ... Sapphire substrate (window layer and support substrate),
160, 260, 360, 460, 560, 660 ... Non-removal part,
161, 261, 361, 461, 561, 661 ... Third electrode (first ohmic electrode),
170, 270, 370, 470, 570, 670 ... Removal part,
171, 271, 371, 471, 571, 671 ... Fourth electrode (second ohmic electrode),
204, 504 ... Benzocyclobutene (BCB) membrane,
306, 356, 606, 656 ... SiO 2 film,
700, 700'... Si wafer,
701, 701'... FET control unit for blue / green light emitting elements,
711, 761, 711', 761'... Source electrode,
712, 762, 712', 762' ... Drain electrode,
713, 763, 713', 763'... Gate oxide film,
714, 764, 714', 764'... Gate electrode,
715, 765, 715', 765'... Inversion region,
721, 722, 771, 772, 721', 722', 771', 772'... Wiring part,
731, 732, 781, 782, 731', 732', 781', 782'... Pad electrode part,
740, 790, 740', 790'... Wiring,
741, 791, 741', 791'... Source line,
745', 795' ... Via,
751, 751'... FET control unit for yellow / red light emitting elements,
800, 800'... drive circuit wafer,
900 ... Light emitting element array substrate.

Claims (7)

窓層兼支持基板と、前記窓層兼支持基板上に設けられた発光波長の異なる複数の発光部を備えた発光素子であって、
前記複数の発光部は、いずれも、第二導電型の第二半導体層、活性層、及び第一導電型の第一半導体層とがこの順に形成された構造を有し、前記第一半導体層又は前記第二半導体層と前記活性層とが除去された除去部と、前記除去部以外の非除去部とを有し、さらに、前記非除去部に設けられた第一オーミック電極と、前記除去部に設けられた第二オーミック電極とを有するものであり、かつ、
前記複数の発光部のうち一つの発光部は、前記窓層兼支持基板上に直接形成されたエピタキシャル層からなるものであり、他の発光部は、前記エピタキシャル層の上に接合されたものであることを特徴とする発光素子。 A light emitting element having a window layer / support substrate and a plurality of light emitting portions having different emission wavelengths provided on the window layer / support substrate.
Each of the plurality of light emitting units has a structure in which a second conductive type second semiconductor layer, an active layer, and a first conductive type first semiconductor layer are formed in this order, and the first semiconductor layer. Alternatively, it has a removing portion from which the second semiconductor layer and the active layer have been removed, and a non-removing portion other than the removing portion, and further, a first ohmic electrode provided in the non-removing portion and the removing portion. all SANYO and a second ohmic electrodes provided on the part, and,
One of the plurality of light emitting parts is formed of an epitaxial layer directly formed on the window layer and support substrate, and the other light emitting part is bonded on the epitaxial layer. emitting device characterized Oh Rukoto. 前記窓層兼支持基板上に直接形成されたエピタキシャル層と前記エピタキシャル層の上に接合された発光部の間に、ベンゾシクロブテン膜又はＳｉＯ２膜を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。 The claim is characterized in that a benzocyclobutene film or a SiO 2 film is provided between an epitaxial layer directly formed on the window layer and support substrate and a light emitting portion bonded on the epitaxial layer. The light emitting element according to 1 . 前記複数の発光部は、青緑系のＩｎＧａＮ系材料からなる発光部と、赤黄系のＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる発光部を含むものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光素子。 The light emitting unit according to claim 1 or 2, wherein the plurality of light emitting units include a light emitting unit made of a blue-green InGaN-based material and a light emitting unit made of a red-yellow AlGaInP-based material. element. 発光素子を製造する方法であって、
第一の基板上に第一の波長の光を発光させるエピタキシャル層を成長させた第一のエピタキシャル基板と、第二の基板上に第二の波長の光を発光させるエピタキシャル層を成長させた第二のエピタキシャル基板とを準備する工程と、
前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層と前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層とを貼り合わせる工程と、
該貼り合わせたエピタキシャル基板から、前記第一の基板又は前記第二の基板を除去する工程と、
を有する発光素子の製造方法であって、
前記第一の波長の光を発光させるエピタキシャル層及び前記第二の波長の光を発光させるエピタキシャル層として、第二導電型の第二半導体層、活性層、及び第一導電型の第一半導体層とがこの順に形成された構造を有するエピタキシャル層を形成し、かつ、
前記第一の基板又は前記第二の基板を除去する工程の後、前記第一の波長の光を発光させるエピタキシャル層及び前記第二の波長の光を発光させるエピタキシャル層のそれぞれにおいて、前記第一半導体層又は前記第二半導体層と前記活性層とを除去した除去部と前記除去部以外の非除去部とを形成し、前記非除去部に第一オーミック電極を設け、前記除去部に第二オーミック電極を設ける工程を有することを特徴とする発光素子の製造方法。 It is a method of manufacturing a light emitting element.
A first epitaxial substrate on which an epitaxial layer that emits light of the first wavelength is grown on a first substrate, and an epitaxial layer that emits light of a second wavelength is grown on a second substrate. The process of preparing the second epitaxial substrate and
A step of bonding the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate,
A step of removing the first substrate or the second substrate from the bonded epitaxial substrates, and
It is a manufacturing method of a light emitting element having
As the epitaxial layer that emits light of the first wavelength and the epitaxial layer that emits light of the second wavelength, a second conductive type second semiconductor layer, an active layer, and a first conductive type first semiconductor layer. To form an epitaxial layer having a structure formed in this order, and
After the step of removing the first substrate or the second substrate, in each of the epitaxial layer that emits light of the first wavelength and the epitaxial layer that emits light of the second wavelength, the first. A removing portion from which the semiconductor layer or the second semiconductor layer and the active layer have been removed and a non-removing portion other than the removing portion are formed, a first ohmic electrode is provided in the non-removing portion, and a second removing portion is provided. A method for manufacturing a light emitting element, which comprises a step of providing an ohmic electrode . 前記第一の波長の光を発光させるエピタキシャル層を、ＩｎＧａＮ系材料とし、前記第二の波長の光を発光させるエピタキシャル層を、ＡｌＧａＩｎＰ系材料とすることを特徴とする請求項４に記載の発光素子の製造方法。 The light emission according to claim 4 , wherein the epitaxial layer that emits light of the first wavelength is an InGaN-based material, and the epitaxial layer that emits light of the second wavelength is an AlGaInP-based material. Method of manufacturing the element. 前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層と前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層とを貼り合わせる工程の前に、前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層及び前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層の少なくとも一方の上にベンゾシクロブテン膜を形成し、その後、該ベンゾシクロブテン膜を介して前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層と前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層とを貼り合わせることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の発光素子の製造方法。 At least one of the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate before the step of laminating the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate. A claim characterized in that a benzocyclobutene film is formed on the benzocyclobutene film, and then the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate are bonded to each other via the benzocyclobutene film. Item 4. The method for manufacturing a light emitting element according to claim 5 . 前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層と前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層とを貼り合わせる工程の前に、前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層及び前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層の少なくとも一方の上にＳｉＯ２膜を形成し、その後、該ＳｉＯ２膜を介して前記第一のエピタキシャル基板のエピタキシャル層と前記第二のエピタキシャル基板のエピタキシャル層とを貼り合わせることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の発光素子の製造方法。 At least one of the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate before the step of laminating the epitaxial layer of the first epitaxial substrate and the epitaxial layer of the second epitaxial substrate. the SiO 2 film is formed on the, then, according to claim 4, characterized in that bonding the epitaxial layer of the epitaxial layer of the first epitaxial substrate via the SiO 2 film second epitaxial substrate The method for manufacturing a light emitting element according to any one of claims 6 .
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