JP2003218389A

JP2003218389A - 半導体発光素子及びその製造方法

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Publication number: JP2003218389A
Application number: JP2002009892A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Okuyama; 浩之奥山; Tsuyoshi Biwa; 剛志琵琶
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2022-01-18
Also published as: US7135348B2; JP3899936B2; US20030141508A1

Abstract

(57)【要約】【課題】基板側からの貫通転位等を抑制しつつ、且つ
工程の増加もなく良好な結晶性を以て製造可能であり、
同時にチップ構造の微細化も可能とする。また、電極の
形成を簡単にし、マスク上のポリ結晶の析出を回避す
る。【解決手段】基板１上に開口部を有するマスクを形成
する工程と、前記マスクの開口部から該基板１の主面に
対して傾斜した傾斜結晶面を有する結晶層を選択成長に
より形成し、前記傾斜結晶面に平行な面内に延在する第
１導電型層５、活性層６、及び第２導電型層７を前記結
晶層に形成する工程と、前記マスクを除去する工程とを
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、第１導電型層、活
性層、第２導電型層を積層させたダブルヘテロ構造を有
する半導体発光素子及び半導体発光素子の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体発光素子として、これまでサファ
イア基板上に全面に低温バッファ層、Ｓｉをドープした
ＧａＮからなるｎ側コンタクト層を形成し、その上にＳ
ｉをドープしたＧａＮからなるｎ側クラッド層，Ｓｉを
ドープしたＩｎＧａＮからなる活性層、Ｍｇをドープし
たＡｌＧａＮからなるｐ側クラッド層と、Ｍｇをドープ
したＧａＮよりなるｐ側コンタクト層などを積層した素
子が知られている。このような構造を有し市販されてい
る製品として、４５０ｎｍから５３０ｎｍを含む青色、
緑色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が量産されてい
る。

【０００３】また、窒化ガリウムを成長させようとする
場合、サファイア基板が使用されることが多く行われて
いる。サファイア基板から窒化ガリウムを結晶成長させ
る場合、通常はＣ面を主面とするサファイア基板が使用
され、主面上に形成される窒化ガリウム層の表面もＣ面
を有し、必然的に基板主面と平行な面に形成される活性
層やそれを挟むクラッド層もＣ面に平行な面に延在され
る。このように基板主面を基準に各結晶層を積層した構
造の半導体発光素子では、基板主面の平滑性を生かして
電極形成などに必要な平滑性が得られている。

【０００４】ところが、サファイア基板と成長させる窒
化ガリウムの間の格子不整合から、結晶内に高密度の転
位が内在することがある。このため基板上に低温バッフ
ァ層を形成する技術は、成長させる結晶に発生する欠陥
を抑制するための１つの手段であり、また、結晶欠陥を
低減する目的で特開平１０−３１２９７１号公報では、
横方向への選択結晶成長（ＥＬＯ：epitaxial lateral
overgrowth）を組合わせている。

【０００５】また、特開平１０−３２１９１０号公報
は、基板主面上に垂直な（１０−１０）または（１−１
００）ｍ面からなる側面を有する六角柱状構造が形成さ
れ、その六角柱状構造部分に基板主面に対して垂直に延
在する発光領域が形成された半導体発光素子を開示す
る。基板主面上に垂直に延在する活性層などを形成する
ことで、基板との格子不整合による欠陥や転位を抑制で
き、熱膨張係数の違いによる歪みの悪影響も少なくでき
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平１０
−３２１９１０号公報に記載されるように基板主面上に
垂直に延在する六角柱状構造を形成する技術では、ＨＶ
ＰＥ（Hydride Vapor Phase Epitaxy）で成膜した後、
（１０−１０）または（１−１０１）ｍ面からなる側面
が得られるようにドライエッチングを施している。とこ
ろが、ドライエッチングを施す場合には、一般的に結晶
面に対する損傷を避けることができず、従って基板側か
らの貫通転位などを抑制しつつも逆にドライエッチング
により結晶の特性が劣化する。また、ドライエッチング
を施す場合では、その分だけ工程も増加してしまう。

【０００７】サファイア基板のＣ＋面上に選択成長させ
た場合には、（１−１０１）面すなわちＳ面で囲まれた
先端のとがった形状の結晶層が形成される（たとえば、
特許第２８３０８１４号の明細書段落０００９参照）
が、電極形成に必要な平坦面が得られていないものとさ
れ、積極的に電子デバイスや発光デバイスとして利用さ
れている例はなく、さらなる選択成長から結晶構造の下
地層として利用されているに過ぎない。

【０００８】また、基板主面に平行な面を形成する素子
は、結晶性を良好に維持するために平坦な面の作製が重
要となり、結果として電極などが平面的に広がった素子
構造と有する傾向がある。したがって各素子の間を分離
する場合には、たとえばチップをダイサーなどを用いて
切り出さなければならないため、多大な労力がかかると
ともに平面的に広がった電極などを避けながら微小に切
り出すことは極端に難しくなっている。また、サファイ
ア基板およびＧａＮなどの窒化物は硬度が高く切り出し
が難しいことから、ダイシングの際に少なくとも２０μ
ｍ程度の切りしろが必要になり、微小なチップの切り出
しがさらに困難となっている。また、基板主面をＣ＋面
として、基板主面に平行な面に窒化物ガリウム系の活性
層を形成する発光素子においては、Ｃ＋面では窒素原子
に対するボンドの数がＧａから１つしか出ていないた
め、Ｃ＋面の結晶面から窒素原子は解離しやすく、実効
的なＶ／ＩＩＩ比が大きくできないでいる。そのため、
発光素子を構成するための結晶質が高性能化を図るには
十分でないといった問題が生じている。

【０００９】そこで本発明はこのような従来の実情に鑑
みて提案されたものであり、基板側からの貫通転位等を
抑制しつつ、且つ工程の増加もなく良好な結晶性を以て
製造可能であり、同時にチップ構造の微細化も可能とす
る半導体発光素子を提供することを目的とする。また、
本発明の他の目的は、結晶性も良好で工程の増加を招か
ずに素子の微細化も可能な半導体発光素子の製造方法の
提供にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る半導体発光素子は、基板上に該基板
の主面に対して傾斜した傾斜結晶面を有する結晶層を形
成し、前記傾斜結晶面に平行な面内に延在する第１導電
型層、活性層及び第２導電型層を前記結晶層に形成して
なり、前記結晶層はマスクの開口部を介して選択成長に
より形成された後に該マスクが除去されてなることを特
徴とする。

【００１１】基板の主面に対して傾斜した傾斜結晶面を
有する結晶層を形成することで、基板からの貫通転位を
押さえることも可能であり、また、基板の主面に対して
傾斜した傾斜結晶面は選択成長によって現れ易い面であ
ることから、エッチングなどの工程増加を招かず良好な
結晶を得ることができる。

【００１２】また、選択成長のためのマスクを除去する
ことにより、電極を形成する際のアライメント精度を粗
く設定することが可能となる。また、本発明ではマスク
を除去することによりポリ結晶の析出を生じることがな
い。

【００１３】さらに、マスクを除去した後の基板を用い
てさらに再成長を行うことにより、異なる発光色の発光
素子を作製することも可能であり、これまでにない新規
な構造の画像表示装置を与えることもできる。

【００１４】特に結晶層が窒化ガリウム（ＧａＮ）で構
成される場合、Ｃ＋面を用いて結晶層を形成する場合に
比べて、その窒素原子からガリウム原子へのボンドの数
が増大することになり、実効的なＶ／ＩＩＩ比を高くす
ることが可能である。したがって良質な結晶部分に活性
層を形成することができ、形成される半導体発光素子の
高性能化を図ることもできる。

【００１５】また、本発明に係る半導体発光素子の製造
方法は、基板上に開口部を有するマスクを形成する工程
と、前記マスクの開口部から該基板の主面に対して傾斜
した傾斜結晶面を有する結晶層を選択成長により形成
し、前記傾斜結晶面に平行な面内に延在する第１導電型
層、活性層、及び第２導電型層を前記結晶層に形成する
工程と、前記マスクを除去する工程とを有することを特
徴とする。

【００１６】基板の主面に対して傾斜した傾斜結晶面を
有する結晶層を形成することで、基板からの貫通転位を
押さえることも可能であり、また、基板の主面に対して
傾斜した傾斜結晶面は選択成長によって現れ易い面であ
ることから、エッチングなどの工程増加を招かず良好な
結晶を得ることができる。

【００１７】また、結晶層の成長後、選択成長のための
マスクを除去することにより、電極を形成する際のアラ
イメント精度を粗く設定することが可能となる。また、
本発明ではマスクを除去することによりポリ結晶の析出
を生じることがない。

【００１８】さらに、マスクを除去した後の基板を用い
てさらに再成長を行うことにより、異なる発光色の発光
素子を作製することも可能であり、これまでにない新規
な構造の表示装置を与えることもできる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した半導体発
光素子及び半導体発光素子の製造方法について、詳細に
説明する。

【００２０】本発明の半導体発光素子は、基板上に該基
板の主面に対して傾斜した傾斜結晶面を有する結晶層を
形成し、前記傾斜結晶面に平行な面内に延在する第１導
電型層、活性層及び第２導電型層を前記結晶層に形成し
てなり、前記結晶層はマスクの開口部を介して選択成長
により形成された後に該マスクが除去されてなるもので
ある。

【００２１】本発明に用いられる基板は、基板の主面に
対して傾斜した傾斜結晶面を有する結晶層を形成し得る
ものであれば特に限定されず、種々のものを使用でき
る。例示すると、基板として用いることができるのは、
サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３、Ａ面、Ｒ面、Ｃ面を含む。）
ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃを含む。）ＧａＮ、Ｓｉ、Ｚ
ｎＳ、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＬｉＭｇＯ、ＧａＡｓ、ＭｇＡ
ｌ_２Ｏ_４、ＩｎＡｌＧａＮなどからなる基板であり、好
ましくはこれらの材料からなる六方晶系基板または立方
晶系基板であり、より好ましくは六方晶系基板である。
例えば、サファイア基板を用いる場合では、窒化ガリウ
ム（ＧａＮ）系化合物半導体の材料を成長させる場合に
多く利用されているＣ面を主面としたサファイア基板を
用いることができる。この場合の基板主面としてのＣ面
は、５乃至６度の範囲で傾いた面方位を含むものであ
る。基板自体は製品としての発光素子には含まれない構
造も可能であり、製造の途中で素子部分を保持させるた
めに使用され、完成前に取り外しされる構造であっても
良い。

【００２２】この基板上に形成される結晶層は基板の主
面に対して傾斜した傾斜結晶面を有している。この結晶
層は後述の基板の主面に対して傾斜した傾斜結晶面に平
行な面に第１導電型層、活性層、及び第２導電型層から
なる発光領域を形成可能な材料層であれば良く、特に限
定されるものではないが、その中でもウルツ鉱型の結晶
構造を有することが好ましい。このような結晶層として
は、例えばＩＩＩ族系化合物半導体やＢｅＭｇＺｎＣｄ
Ｓ系化合物半導体、ＢｅＭｇＺｎＣｄＯ系化合物半導体
を用いることができ、更には窒化ガリウム（ＧａＮ）系
化合物半導体、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）系化合物半
導体、窒化インジウム（ＩｎＮ）系化合物半導体、窒化
インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）系化合物半導体、窒
化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系化合物半導体
を好ましくは形成することができ、特に窒化ガリウム系
化合物半導体などの窒化物半導体が好ましい。なお、本
発明において、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＮなどは
必ずしも、３元混晶のみ、２元混晶のみの窒化物半導体
を指すのではなく、例えばＩｎＧａＮでは、ＩｎＧａＮ
の作用を変化させない範囲での微量のＡｌ、その他の不
純物を含んでいても本発明の範囲であることはいうまで
もない。また、Ｓ面や（１１−２２）面に実質的に等価
な面とは、Ｓ面や（１１−２２）面に対してそれぞれ５
乃至６度の範囲で傾いた面方位を含むものである。

【００２３】この結晶層の成長方法としては、種々の気
相成長法を挙げることができ、例えば有機金属化合物気
相成長法（ＭＯＣＶＤ（ＭＯＶＰＥ）法）や分子線エピ
タキシー法（ＭＢＥ法）などの気相成長法や、ハイドラ
イド気相成長法（ＨＶＰＥ法）などを用いることができ
る。その中でもＭＯＣＶＤ法によると、迅速に結晶性の
良いものが得られる。ＭＯＣＶＤ法では、Ｇａソースと
してＴＭＧ（トリメチルガリウム）、ＴＥＧ（トリエチ
ルガリウム）、ＡｌソースとしてはＴＭＡ（トリメチル
アルミニウム）、ＴＥＡ（トリエチルアルミニウム）、
Ｉｎソースとしては、ＴＭＩ（トリメチルインジウ
ム）、ＴＥＩ（トリエチルインジウム）などのアルキル
金属化合物が多く使用され、窒素源としてはアンモニ
ア、ヒドラジンなどのガスが使用される。また、不純物
ソースとしてはＳｉであればシランガス、Ｇｅであれば
ゲルマンガス、ＭｇであればＣｐ２Ｍｇ（シクロペンタ
ジエニルマグネシウム）、ＺｎであればＤＥＺ（ジエチ
ルジンク）などのガスが使用される。一般的なＭＯＶＰ
Ｅ法では、これらのガスを例えば６００°Ｃ以上に加熱
された基板の表面に供給して、ガスを分解することによ
り、ＩｎＡｌＧａＮ系化合物半導体をエピタキシャル成
長させることができる。

【００２４】結晶層を形成する前に、下地成長層を基板
上に形成することが好ましい。この下地成長層は例えば
窒化ガリウム層や窒化アルミニウム層からなり、下地成
長層は低温バッファ層と高温バッファ層との組合せ或い
はバッファ層と結晶種として機能する結晶種層との組合
せからなる構造であっても良い。この下地成長層も結晶
層と同様に、種々の気相成長法で形成することができ、
例えば有機金属化合物気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）や分
子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、ハイドライド気相成
長法（ＨＶＰＥ法）などの気相成長法を用いることがで
きる。結晶層の成長を低温バッファ層から始めるとマス
ク上にポリ結晶が析出しやすくなって、それが問題とな
る。そこで、結晶種層を含んでからその上に基板と異な
る面を成長することで、さらに結晶性のよい結晶が成長
できる。また、選択成長を用いて結晶成長を行うには結
晶種層がないとバッファ層から形成する必要があるが、
もしバッファ層から選択成長を行うと成長の阻害された
成長しなくても良い部分に成長が起こりやすくなる。従
って、結晶種層を用いることで、成長が必要な領域に選
択性良く結晶を成長させることができることになる。バ
ッファ層は基板と窒化物半導体の格子不整合を緩和する
という目的もある。したがって、窒化物半導体と格子定
数の近い基板、格子定数が一致した基板を用いる場合に
はバッファ層が形成されない場合もある。たとえば、Ｓ
ｉＣ上にはＡｌＮを低温にしないでバッファ層をつける
こともあり、Ｓｉ基板上にはＡｌＮ、ＧａＮをやはり低
温にしないでバッファ層として成長することもあり、そ
れでも良質のＧａＮを形成できる。また、バッファ層を
特に設けない構造であっても良く、ＧａＮ基板を使用し
ても良い。

【００２５】そして、本発明においては、基板の主面に
対して傾斜した傾斜結晶面を形成するために、マスクの
開口部を利用した選択成長法を用いる。基板の主面に対
して傾斜した傾斜結晶面は、その基板主面の選択にも依
存するが、ウルツ鉱型の（０００１）面[Ｃ面]を基板主
面とした場合では、（１−１００）面[Ｍ面]、（１−１
０１）面[Ｓ面]、（１１−２０）面[Ａ面]、（１−１０
２）面[Ｒ面]、（１−１２３）面[Ｎ面]、（１１−２
２）面およびこれらに等価な結晶面のうちから選ばれた
傾斜結晶面を挙げることができ、特にＳ面や（１１−２
２）面およびでこれらに等価な結晶面で用いることが好
ましい。これらに等価な結晶面とは前述のように、５乃
至６度の範囲で傾いた面方位を含むものである。特にＳ
面はＣ＋面の上に選択成長した際に見られる安定面であ
り、比較的得やすい面であって六方晶系の面指数では
（１−１０１）である。Ｃ面にＣ＋面とＣ−面が存在す
るのと同様に、Ｓ面についてはＳ＋面とＳ−面が存在す
るが、本明細書においては、特に断らない場合は、Ｃ＋
面ＧａＮ上にＳ＋面を成長しており、これをＳ面として
説明している。なお、Ｓ面についてはＳ＋面が安定面で
ある。またＣ＋面の面指数は（０００１）である。この
Ｓ面については、前述のように窒化ガリウム系化合物半
導体で結晶層を構成した場合には、Ｓ面上、ＧａからＮ
へのボンド数が２または３とＣ面の次に多くなる。ここ
でＣ−面はＣ＋面の上には事実上得ることができないの
で、Ｓ面でのボンド数は最も多いものとなる。例えば、
Ｃ面を主面に有するサファイア基板に窒化物を成長した
場合、一般にウルツ鉱型の窒化物の表面はＣ＋面になる
が、選択成長を利用することでＳ面を形成することがで
き、Ｃ面に平行な面では脱離しやすい傾向をもつＮのボ
ンドがＧａから一本のボンドで結合しているのに対し、
傾いたＳ面では少なくとも一本以上のポンドで結合する
ことになる。従って、実効的にＶ／III 比が上昇するこ
とになり、積層構造の結晶性の向上に有利である。ま
た、基板と異なる方位に成長すると基板から上に伸びた
転位が曲がることもあり、欠陥の低減にも有利となる。

【００２６】本発明の半導体発光素子においては、結晶
層は基板の主面に対して傾斜した傾斜結晶面を有する構
造を有しているが、特に、結晶層はＳ面または該Ｓ面に
実質的に等価な面が略六角錐形状の斜面をそれぞれ構成
する構造であっても良く、或いは、Ｓ面または該Ｓ面に
実質的に等価な面が略六角錐台形状の斜面をそれぞれ構
成する共にＣ面または該Ｃ面に実質的に等価な面が前記
略六角錐台形状の上平面部を構成する構造、所謂略六角
錐台形状であっても良い。これら略六角錐形状や略六角
錐台形状は、正確に六角錐であることを必要とせず、そ
の中の幾つかの面が消失したようなものも含む。好適な
一例においては傾斜結晶面は六面でほぼ対称となるよう
に配設される。ほぼ対称とは、完全に対称形状になって
いる場合の他、多少対称形状よりずれている場合も含
む。また、結晶層の結晶面間の稜線は必ずしも直線でな
くとも良い。また、略六角錐形状や略六角錐台形状は直
線状に延在された形状であっても良い。

【００２７】具体的な選択成長法としては、選択的に前
記下地成長層上に形成されたマスク層の開口された部分
（窓領域）を利用して行われる。例えば、前記下地成長
層がバッファ層と結晶種層とからなる場合、バッファ層
上の結晶種層を点在する１０μｍ径程度の小領域に細分
化し、それぞれの部分からの結晶成長によってＳ面等を
有する結晶層を形成することが可能である。例えば、細
分化された結晶種層は、発光素子として分離するための
マージンを見込んで離間するように配列することがで
き、個々の小領域としては、帯状、格子状、円形状、正
方形状、六角形状、三角形状、矩形状、菱形およびこれ
らの変形形状などの形状にすることができる。

【００２８】マスク層は例えば酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ_２）層或いは窒化シリコン（ＳｉＮ）層等によって構
成することができる。前述のような略六角錐台形状や略
六角錐形状が直線状に延在された形状である場合、一方
向を長手方向とするような角錐台や角錐形状はマスク層
の窓領域を帯状にしたり、結晶種層を帯状にすることで
可能である。このマスク層は、後述するように、窓領域
から第１導電型層、活性層、及び第２導電型層を結晶層
に形成した後で、基板又は下地成長層上から除去され
る。

【００２９】選択成長を用いマスク層の窓領域を１０μ
ｍ程度の円形（或いは辺が１−１００方向の六角形、ま
たは辺が１１−２０方向の六角形など）にすることでそ
の約２倍程度の選択成長領域まで簡単に作製できる。ま
たＳ面が基板と異なる方向であれば転位を曲げる効果、
および転位を遮蔽する効果があるために、転位密度の低
減にも役立つ。

【００３０】本発明者らの行った実験において、カソー
ドルミネッセンスを用いて成長した六角錐台形状を観測
してみると、Ｓ面の結晶は良質でありＣ＋面に比較して
発光効率が高くなっていることが示されている。特にＩ
ｎＧａＮ活性層の成長温度は７００〜８００°Ｃである
ため、アンモニアの分解効率が低く、よりＮ種が必要と
される。またＡＦＭで表面を見たところステップが揃っ
てＩｎＧａＮ取り込みに適した面が観測された。さらに
その上、Ｍｇドープ層の成長表面は一般にＡＦＭレベル
での表面状態が悪いが、Ｓ面の成長によりこのＭｇドー
プ層も良い表面状態で成長し、しかもドーピング条件が
かなり異なることがわかっている。また、顕微フォトル
ミネッセンスマッピングを行うと、０. ５〜１μｍ程度
の分解能で測定することができるが、Ｃ＋面の上に成長
した通常の方法では、１μｍピッチ程度のむらが存在
し、選択成長でＳ面を得た試料については均一な結果が
得られた。また、ＳＥＭで見た斜面の平坦性もＣ＋面よ
り滑らかに成っている。

【００３１】また、選択成長マスクを用いて選択成長す
る場合であって、選択マスク開口部の上だけに成長する
際には横方向成長が存在しないため、マイクロチャネル
エピタキシーを用いて横方向成長させ窓領域より拡大し
た形状にすることが可能である。このようなマイクロチ
ャネルエピタキシーを用いて横方向成長をした方が貫通
転位を避けやすくなり、転位が減ることがわかってい
る。またこのような横方向成長により発光領域も増大
し、さらに電流の均一化、電流集中の回避、および電流
密度の低減を図ることができる。

【００３２】本発明の半導体発光素子は、基板の主面に
対して傾斜した傾斜結晶面に平行な面内に延在する第１
導電型層、活性層、及び第２導電型層を結晶層に形成す
る。第１導電型はｐ型又はｎ型のクラッド層であり、第
２導電型はその反対の導電型である。例えばＳ面を構成
する結晶層をシリコンドープの窒化ガリウム系化合物半
導体層によって構成した場合では、ｎ型クラッド層をシ
リコンドープの窒化ガリウム系化合物半導体層によって
構成し、その上にＩｎＧａＮ層を活性層として形成し、
さらにその上にｐ型クラッド層としてマグネシウムドー
プの窒化ガリウム系化合物半導体層を形成してダブルヘ
テロ構造をとることができる。活性層であるＩｎＧａＮ
層をＡｌＧａＮ層で挟む構造とすることも可能である。
また、活性層は単一のバルク活性層で構成することも可
能であるが、単一量子井戸（ＳＱＷ）構造、二重量子井
戸（ＤＱＷ）構造、多重量子井戸（ＭＱＷ）構造などの
量子井戸構造を形成したものであっても良い。量子井戸
構造には必要に応じて量子井戸の分離のために障壁層が
併用される。活性層をＩｎＧａＮ層とした場合には、特
に製造工程上も製造し易い構造となり、素子の発光特性
を良くすることができる。さらにこのＩｎＧａＮ層は、
窒素原子の脱離しにくい構造であるＳ面の上での成長で
は特に結晶化しやすくしかも結晶性も良くなり、発光効
率を上げることが出来る。なお、窒化物半導体はノンド
ープでも結晶中にできる窒素空孔のためにｎ型となる性
質があるが、通常Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｅなどのドナー不純物
を結晶成長中にドープすることで、キャリア濃度の好ま
しいｎ型とすることができる。また、窒化物半導体をｐ
型とするには、結晶中にＭｇ、Ｚｎ、Ｃ、Ｂｅ、Ｃａ、
Ｂａなどのアクセプター不純物をドープすることによっ
て得られるが、高キャリア濃度のｐ層を得るためには、
アクセプター不純物のドープ後、窒素、アルゴンなどの
不活性ガス雰囲気で４００℃以上でアニーリングを行う
ことが好ましく、電子線照射などにより活性化する方法
もあり、マイクロ波照射、光照射などで活性化する方法
もある。

【００３３】これら第１導電型層、活性層、及び第２導
電型層は基板の主面に対して傾斜した傾斜結晶面に平行
な面内に延在されるが、このような面内への延在は傾斜
結晶面が形成されているところで続けて結晶成長させれ
ば容易に行うことができる。結晶層が略六角錐形状や略
六角錐台形状となり、各傾斜結晶面がＳ面等とされる場
合では、第１導電型層、活性層、及び第２導電型層から
なる発光領域を全部又は一部のＳ面上に形成することが
できる。略六角錐台形状の場合には、基板主面に平行な
上面上にも第１導電型層、活性層、及び第２導電型層を
形成できる。傾斜したＳ面を利用して発光させること
で、平行平板では多重反射により光が減衰していくが、
傾いた面があると光は多重反射の影響を免れて半導体の
外にでることができるという利点がある。第１導電型層
すなわちクラッド層はＳ面を構成する結晶層と同じ材料
で同じ導電型とすることができ、Ｓ面を構成する結晶層
を形成した後、連続的に濃度を調整しながら形成するこ
ともでき、また他の例として、Ｓ面の構成する結晶層の
一部が第１導電型層として機能する構造であっても良
い。また、基板に対して面が垂直でない構造とすること
により、光取出しが改善されることになる。

【００３４】本発明の半導体発光素子では、傾斜した傾
斜結晶面の結晶性の良さを利用して、発光効率を高める
ことができる。特に、結晶性が良いＳ面にのみ電流を注
入すると、Ｓ面はＩｎの取り込みもよく結晶性も良いの
で発光効率を高くすることができる。また、活性層の実
質的なＳ面に平行な面内に延在する面積は該活性層を基
板又は前記下地成長層の主面に投影した場合の面積より
大きいものとすることができる。このように活性層の面
積を大きなものとすることで、素子の発光する面積が大
きくなり、それだけで電流密度を低減することが出来
る。また、活性層の面積を大きくとることで、輝度飽和
の低減に役立ち、これにより発光効率を上げることが出
来る。

【００３５】六角錐形状の結晶層を考えた場合、Ｓ面の
特に頂点近く部分がステップの状態が悪くなり、頂点部
は発光効率が低くなっている。これは六角錐形状の素子
では、それぞれの面のほぼ中心部分を中心に頂点側、側
辺左側、側辺右側、底面側に４箇所に区分され、特に頂
点側部分は最もステップの状態が波打っていて、頂上付
近になると異常成長が起こりやすくなっているためであ
る。これに対して、側辺側の二箇所はどちらもステップ
がほぼ直線状でしかもステップが密集しており極めて良
好な成長状態になっており、また、底面に近い部分はや
や波打つステップであるが、頂点側ほどの異常成長は起
こっていない。そこで本発明の半導体発光素子では、活
性層への電流注入は頂点近傍側で周囲側よりも低密度と
なるように制御することが可能である。このような頂点
近傍側で低密度の電流を流すためには、電極を斜面の側
部には形成するが、頂点部分では電極を形成しないよう
な構造としたり、或いは頂点部分に電極形成前に電流ブ
ロック領域を形成する構造とすることができる。

【００３６】そして、本発明においては、マスク層の窓
領域を介して結晶層、第１導電型層、活性層、及び第２
導電型層を形成した後に、マスク層を除去する。従来は
マスク層の開口部内に電極を形成するために電極形成に
際して厳密な位置決めが必要であったが、本発明では電
極形成前に基板上からマスク層を予め除去するので、ア
ライメント精度を従来に比べて粗く設定でき、比較的簡
単に電極を形成することができる。また、マスク層を残
した状態で電極を形成する場合、マスク層上に析出した
ポリ結晶が問題となることが多いが、本発明ではマスク
層を除去することで基板からポリ結晶を除去することが
できる。

【００３７】マスク層は基板から全て除去されることが
好ましいが、マイクロチャネルエピタキシーを用いて横
方向成長させ窓領域より拡大した形状となるように結晶
層等を成長させた場合には、該結晶層等の下方の窓領域
の縁に相当する部分に、マスク層が除去しきれずに残存
することがあるが、本発明はこの場合も含むこととす
る。

【００３８】マスク層の除去は、マスク層がＳｉＯ_２、
ＳｉＮ等からなる場合、フッ酸や商品名ＳＯ−１（関東
化学社製）等のフッ酸系エッチャントを用いる。

【００３９】結晶層と第２導電型層には、それぞれ電極
が形成される。接触抵抗を下げるために、コンタクト層
を形成し、その後で電極をコンタクト層上に形成しても
良い。これらの電極を蒸着法により形成する場合、ｐ電
極、ｎ電極が結晶層と結晶種層との双方についてしまう
と短絡してしまうことがあり、それぞれ精度よく蒸着す
ることが必要となる。

【００４０】なお、本発明の半導体発光素子は複数個を
並べて画像表示装置や照明装置を構成することが可能で
ある。各素子を３原色分揃え、走査可能に配列すること
で、Ｓ面を利用して電極面積を抑えることができるた
め、少ない面積でディスプレーとして利用できる。

【００４１】特に本発明では、マスク層を除去すること
により露出した基板等を再利用して結晶を再成長するこ
とで、同一基板上にさらに別の発光素子を形成すること
ができる。例えば３原色分の半導体発光素子を同一基板
上に形成することで、これまでにない構造の画像表示装
置を提供することができる。

【００４２】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。各実施例はそれぞ
れ製造方法に対応しており、その製造方法によって完成
した素子及び表示装置が、本発明の構造を有する半導体
発光素子及び表示装置である。従って、各実施例では初
めに製造工程について説明を行い、次いで製造された素
子及び表示装置自体について説明する。なお、本発明の
半導体発光素子及び表示装置は、その要旨を逸脱しない
範囲で変形、変更などが可能であり、本発明は以下の実
施例に限定されるものではない。

【００４３】＜実施例１＞本実施例は、選択マスクすな
わち窓領域よりも大きなサイズで六角錐形状の結晶層を
成長させて形成する半導体発光素子の例であり、図１乃
至図７を参照しながら、その製造工程と共に素子構造を
説明する。

【００４４】基板主面をＣ＋面とするサファイア基板１
上に低温バッファ層を形成し、その後昇温し１０００°
Ｃで第１成長層としてのシリコンドープのＧａＮ層２を
形成する。その後、ＳｉＯ_２またはＳｉＮを用いたマス
ク層３を全面に厚さ１００〜５００ｎｍの範囲で形成
し、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、フォトリ
ソグラフィーとフッ酸系エッチャントを用いて１０μｍ
程度の円形状の開口部からなる窓領域４をマスク層３に
形成する。このときの一辺の方向は１−１００方向に垂
直とする。この開口部の大きさは作りたい素子の特性に
より変える。

【００４５】次に再度、成長温度１０００°Ｃでシリコ
ンドープのＧａＮ層５の結晶成長を行う。当初、シリコ
ンドープのＧａＮ層５は円形の窓領域４から成長する
が、しばらく成長を続けると周囲がＳ面（１−１０１）
よりなる六角錐の形状を露呈してくる。成長時間が足り
ない場合は六角錐台形状になるが、六角錐をシリコンド
ープのＧａＮ層５を形成した後しばらく成長を続け、六
角錐の大きさが幅２０μｍ程度（一辺が１０μｍ程度）
になった際、高さは六角錐としてその一辺の１．６倍程
度となる。すると図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すよう
に、１６μｍ程度の窓領域４よりも底面が広がったシリ
コンドープのＧａＮ層５が形成される。なお、六角錐の
大きさが幅２０μｍ程度は例示であり、例えば六角錐の
大きさを幅１０μｍ程度とすることも可能である。

【００４６】さらにシリコンドープのＧａＮを成長し、
その後成長温度を低減し活性層となるＩｎＧａＮ層６を
成長する。その後、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すよ
うに、成長温度を再び上昇させ、ｐ型クラッド層として
のマグネシウムドープのＧａＮ層７を成長させる。その
際のＩｎＧａＮ層６の厚さは０．５ｎｍから３ｎｍ程度
である。活性層を（Ａｌ）ＧａＮ／ＩｎＧａＮの量子井
戸層や多重量子井戸層などにすることもあり、ガイド層
として機能するＧａＮまたはＩｎＧａＮを用いて多重構
造とすることもある。その際、ＩｎＧａＮのすぐ上の層
にはＡｌＧａＮ層を成長することが望ましい。この段階
で、ＩｎＧａＮ層６やマグネシウムドープのＧａＮ層７
は窓領域４の周囲のマスク層３の上まで延在され、第２
成長層であるシリコンドープのＧａＮ層５の全体が被覆
される。

【００４７】次に、マスク層３をフッ酸系エッチャント
により除去し、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すよう
に、シリコンドープのＧａＮ層２を露出させる。マスク
層３の除去はＧａＮ層５の六角錘形状以外のＧａＮ層２
が全て露出するように、すなわち横方向に成長した六角
錐形状のシリコンドープのＧａＮ層５等の下方からマス
ク層３の厚み分だけ抜き取られた形状とする。窓領域４
から成長したシリコンドープのＧａＮ層５により、その
上方のＧａＮ層５、ＩｎＧａＮ層６及びマグネシウムド
ープのＧａＮ層７を支持する形状とする。

【００４８】さらに、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す
ように、マスク層３を除去した後のシリコンドープのＧ
ａＮ層２の所定の位置にＴｉ／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕ電極を
蒸着する。これがｎ電極８となる。さらに六角錐上に成
長した最表層にＮｉ／Ｐｔ／ＡｕまたはＮｉ（Ｐｄ）／
Ｐｔ／Ａｕを蒸着する。この蒸着によりｐ電極９が完成
する。これらの蒸着の際、ｐ電極９、ｎ電極８はそれぞ
れ精度よく蒸着することが必要である。その後、図６
（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、当該半導体発光素
子をＲＩＥ（反応性イオンエッチング）またはダイサー
などで分離する。これにより本実施例による発光素子が
完成する。

【００４９】このような製造工程で製造された本実施例
の半導体発光素子は、図７に示す素子構造を有してい
る。その主な構成はＣ＋面を基板主面とするサファイア
基板１上に結晶種層となるシリコンドープのＧａＮ層２
を介して成長した第２成長層としてのシリコンドープの
ＧａＮ層５を有している。このシリコンドープのＧａＮ
層５は基板主面とは傾斜してなるＳ面に覆われた周面を
有しており、除去されたマスク層３の窓領域４の面積よ
り大きな底面を有するように形成されている。

【００５０】また、本素子には、このＳ面に平行に延在
してなる形状で活性層であるＩｎＧａＮ層６が形成さ
れ、さらにそのＩｎＧａＮ層６上にクラッド層としてマ
グネシウムドープのＧａＮ層７が形成されている。ｐ電
極９はマグネシウムドープのＧａＮ層７の上面に形成さ
れており、ｎ電極８は、六角錐部分の側部で開口された
領域５７に形成されており、シリコンドープのＧａＮ層
２を介してシリコンドープのＧａＮ層５に接続してい
る。

【００５１】さらに、本素子は、選択成長に用いたマス
ク層３を製造過程で除去するので、その後の電極形成工
程で電極を形成しやすくなるという利点を有する。ま
た、マスク層３除去後に露出したシリコンドープのＧａ
Ｎ層２上に結晶を再成長させ、同一基板上にプレーナ型
等の異なる種類の素子を作製することも可能である。

【００５２】また、基板主面に対して傾斜したＳ面を利
用することから、その窒素原子からガリウム原子へのボ
ンドの数が増大することになり、実効的なＶ／ＩＩＩ比
を高くすることが可能であり、形成される半導体発光素
子の高性能化を図ることができる。また、基板主面はＣ
＋面であり、Ｓ面は基板主面と異なる面であるために、
基板から上に延びた転位が曲がることがあり、欠陥を低
減することも可能となる。基板の主面に対して傾斜した
傾斜結晶面を用いることで、多重反射を防止することも
でき、発生した光を効率良く素子外部に導くことができ
る。本実施例では、大きな面積の活性層に電流を注入す
るため、電流の均一化、電流集中の回避、および電流密
度の低減を図ることができる。

【００５３】＜実施例２＞本実施例は、基板上に断面三
角形状の帯状の結晶層を成長させて形成する半導体発光
素子の例であり、図８乃至図１２を参照しながら、その
製造工程と共に素子構造を説明する。

【００５４】先ず、実施例１と同様に、基板主面をＣ＋
面とするサファイア基板１１上に低温バッファ層を形成
し、その後昇温し１０００°Ｃで第１成長層としてのシ
リコンドープのＧａＮ層１２を形成する。その後、Ｓｉ
Ｏ_２またはＳｉＮを用いたマスク層１３を全面に厚さ１
００〜５００ｎｍの範囲で形成し、図８に示すように、
フォトリソグラフィーとフッ酸系エッチャントを用いて
帯状の開口部からなる窓領域１４をマスク層１３に形成
する。

【００５５】次に再度、成長温度１０００°Ｃでシリコ
ンドープのＧａＮ層１５の結晶成長を行う。当初、シリ
コンドープのＧａＮ層１５は帯状の窓領域１４から成長
するが、しばらく成長を続けると断面三角形状を露呈し
てくる。すると図９に示すように、窓領域１４よりも底
面が広がったシリコンドープのＧａＮ層１５が形成され
る。なお、成長時間が足りない場合、ＧａＮ層１５は断
面六角錐台形状になる。

【００５６】さらにシリコンドープのＧａＮを成長し、
その後成長温度を低減し活性層となるＩｎＧａＮ層１６
を成長する。その後、図１０に示すように、成長温度を
再び上昇させ、ｐ型クラッド層としてのマグネシウムド
ープのＧａＮ層１７を成長させる。その際のＩｎＧａＮ
層１６の厚さは０．５ｎｍから３ｎｍ程度である。活性
層を（Ａｌ）ＧａＮ／ＩｎＧａＮの量子井戸層や多重量
子井戸層などにすることもあり、ガイド層として機能す
るＧａＮまたはＩｎＧａＮを用いて多重構造とすること
もある。その際、ＩｎＧａＮのすぐ上の層にはＡｌＧａ
Ｎ層を成長することが望ましい。この段階で、ＩｎＧａ
Ｎ層１６やマグネシウムドープのＧａＮ層１７は窓領域
１４の周囲のマスク層１３の上まで延在され、第２成長
層であるシリコンドープのＧａＮ層１５の全体が被覆さ
れる。

【００５７】次に、マスク層１３をフッ酸系エッチャン
トにより除去し、図１１に示すように、シリコンドープ
のＧａＮ層１２を露出させる。マスク層１３の除去はシ
リコンドープのＧａＮ層１５の六角錘形状以外のＧａＮ
層１２が全て露出するように、すなわち横方向に成長し
た六角錐形状の下方からマスク層１３の厚み分だけ抜き
取られた形状とする。窓領域１４から成長したシリコン
ドープのＧａＮ層１５により、その上方のＧａＮ層１
５、ＩｎＧａＮ層１６及びマグネシウムドープのＧａＮ
層１７を支持する形状とする。

【００５８】さらに、図１２に示すように、マスク層１
３を除去した後のシリコンドープのＧａＮ層１２の所定
の位置に、Ｔｉ／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕ電極を帯状に蒸着す
る。これがｎ電極１８となる。さらに断面三角形状に成
長した結晶の最表層にＮｉ／Ｐｔ／ＡｕまたはＮｉ（Ｐ
ｄ）／Ｐｔ／Ａｕを蒸着する。この蒸着によりｐ電極１
９が完成する。これらの蒸着の際、ｐ電極１９、ｎ電極
１８はそれぞれ精度よく蒸着することが必要である。こ
れにより本実施例による発光素子が完成する。

【００５９】このような製造工程で製造された本実施例
の半導体発光素子は、図１２に示すように、Ｃ＋面を基
板主面とするサファイア基板１１上に結晶種層となるシ
リコンドープのＧａＮ層１２を介して成長した第２成長
層としてのシリコンドープのＧａＮ層１５を有してい
る。このシリコンドープのＧａＮ層１５は基板主面とは
傾斜した周面を有している。すなわち、傾斜した周面が
Ｓ面とされ、長手方向の端部の面が（１１−２２）面と
される。

【００６０】また、本素子には、このＳ面に平行に延在
してなる形状で活性層であるＩｎＧａＮ層１６が形成さ
れ、さらにそのＩｎＧａＮ層１６上にクラッド層として
マグネシウムドープのＧａＮ層１７が形成されている。
ｐ電極１９はマグネシウムドープのＧａＮ層１７の上面
に形成されており、ｎ電極１８は、六角錐部分の側部で
開口された領域５７に形成されており、シリコンドープ
のＧａＮ層１２を介してシリコンドープのＧａＮ層１５
に接続している。

【００６１】さらに、本素子は、選択成長に用いたマス
ク層１３を製造過程で除去するので、その後の電極形成
工程で電極を形成しやすくなるという利点を有する。ま
た、マスク層１３除去後に露出したシリコンドープのＧ
ａＮ層１２上に結晶を再成長させ、同一基板上にプレー
ナ型等の異なる種類の素子を作製することも可能であ
る。

【００６２】＜実施例３＞本実施例は、実施例１で作製
した半導体発光素子を用いて形成する画像表示装置の例
であり、図１３を参照しながらその構造を説明する。

【００６３】図１３に示す画像表示装置は、サファイア
基板２１上に、実施例１と同様の工程を経ることにより
形成された六角錘形状の半導体発光素子２２と、六角錘
形状の半導体発光素子２２の形成後に形成されたプレー
ナ型の半導体発光素子２３とが形成されている。なお、
図１３においては、図７における六角錘形状の半導体発
光素子のｎ電極１８の図示を省略する。また、プレーナ
型の半導体発光素子２３のｐ電極及びｎ電極の図示を省
略する。

【００６４】六角錘形状の半導体発光素子２２は、その
主な構成はＣ＋面を基板主面とするサファイア基板２１
上に結晶種層となるシリコンドープのＧａＮ層２４を介
して成長した第２成長層としてのシリコンドープのＧａ
Ｎ層２５を有している。このシリコンドープのＧａＮ層
２５は基板主面とは傾斜してなるＳ面に覆われた周面を
有しており、除去されたマスク層の窓領域の面積より大
きな底面を有するように形成されている。

【００６５】また、六角錘形状の半導体発光素子２２に
は、このＳ面に平行に延在してなる形状で活性層である
ＩｎＧａＮ層２６が形成され、さらにそのＩｎＧａＮ層
２６上にクラッド層としてマグネシウムドープのＧａＮ
層２７が形成されている。ｐ電極２８はマグネシウムド
ープのＧａＮ層２７の上面に形成されている。

【００６６】また、図１３に示すプレーナ型の半導体発
光素子２３は、六角錘形状の半導体発光素子２２を形成
した後に露出したシリコンドープのＧａＮ層２４上に、
結晶層を再成長させてなるものである。具体的には、プ
レーナ型の半導体発光素子２３は、サファイア基板２１
上にシリコンドープのＧａＮ層２４を介して成長した第
２成長層としてのシリコンドープのＧａＮ層２９と、活
性層であるＩｎＧａＮ層３０と、クラッド層としてのマ
グネシウムドープのＧａＮ層３１とがこの順に積層され
てなる。

【００６７】マスク層の除去後に露出したＧａＮ層２４
上に第２成長層としてのシリコンドープのＧａＮ層２９
を再成長させる際、成長の初期にはＧａＮが付着しにく
いので、成長時間を充分長く確保するか、又は低温で成
長させることが好ましい。

【００６８】マスク層除去後の基板を再利用することに
より、同一基板上に異なる種類の半導体発光素子を形成
することが可能となり、例えば信号に応じて各半導体発
光素子が発光するようにこれらを配列すれば、これまで
にない構造の画像表示装置を与えることができる。

【００６９】なお、図１３においては、再成長により形
成する素子としてＧａＮ系の半導体発光素子２３を形成
したが、マスク層除去後の基板を再利用して形成する半
導体発光素子はこれに限定されず、いかなる材料により
形成されてもかまわない。また、その形状も任意であ
る。

【００７０】

【発明の効果】本発明の半導体発光素子とその製造方法
によれば、基板の主面に対して傾斜した傾斜結晶面を利
用することで実効的Ｖ／ＩＩＩ比を増大させることが出
来、混晶構成原子の取り込みも増大し、さらに発光のむ
らを低減することが出来る。さらに窒素原子の解離を抑
えることが出来、さらに結晶性を向上して点欠陥濃度を
低減することが出来る。これにより発光素子に強電流を
流した際の輝度の飽和現象を抑えることが出来る。ま
た、基板の主面に対して傾斜した傾斜結晶面を用いるこ
とで、多重反射を防止することもでき、発生した光を効
率良く素子外部に導くことができる。また、結晶層等の
成長後にマスクを除去するので、電極の形成が簡単にな
るとともに、ポリ結晶が析出することによる不都合を回
避し、高品質な半導体発光素子を提供することができ
る。また、上述したような半導体発光素子を用いること
により、新規な構造の高輝度な画像表示装置を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の半導体発光素子の製造工程
におけるマスク形成工程を示す図であって、製造工程断
面図（Ａ）と製造工程斜視図（Ｂ）である。

【図２】本発明の実施例１の半導体発光素子の製造工程
における結晶層の形成工程を示す図であって、製造工程
断面図（Ａ）と製造工程斜視図（Ｂ）である。

【図３】本発明の実施例１の半導体発光素子の製造工程
における活性層の形成工程を示す図であって、製造工程
断面図（Ａ）と製造工程斜視図（Ｂ）である。

【図４】本発明の実施例１の半導体発光素子の製造工程
におけるマスク層の除去工程を示す図であって、製造工
程断面図（Ａ）と製造工程斜視図（Ｂ）である。

【図５】本発明の実施例１の半導体発光素子の製造工程
における電極の形成工程を示す図であって、製造工程断
面図（Ａ）と製造工程斜視図（Ｂ）である。

【図６】本発明の実施例１の半導体発光素子の製造工程
における素子の分離工程を示す図であって、製造工程断
面図（Ａ）と製造工程斜視図（Ｂ）である。

【図７】本発明の実施例１の半導体発光素子の断面図で
ある。

【図８】本発明の実施例２の半導体発光素子の製造工程
におけるマスク形成工程を示す断面斜視図である。

【図９】本発明の実施例２の半導体発光素子の製造工程
における結晶層の形成工程を示す断面斜視図である。

【図１０】本発明の実施例２の半導体発光素子の製造工
程における活性層の形成工程を示す断面斜視図である。

【図１１】本発明の実施例２の半導体発光素子の製造工
程におけるマスク層の除去工程を示す断面斜視図であ
る。

【図１２】本発明の実施例２の半導体発光素子の製造工
程における電極の形成工程を示す断面斜視図である。

【図１３】本発明の実施例３の半導体発光素子を示す断
面図である。

【符号の説明】

１，１１，２１サファイア基板２，５，１１，１５，２４，２５，２９シリコ
ンドープのＧａＮ層３，１３マスク層６，１６，２６，３０ＩｎＧａＮ層７，１７，２７，３１マグネシウムドープのＧａＮ
層８ｎ電極９ｐ電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F041 AA03 AA04 AA05 AA40 CA04 CA10 CA23 CA34 CA40 CA46 CA49 CA65 CA74 CB25 CB29 CB36 FF01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に該基板の主面に対して傾斜した
傾斜結晶面を有する結晶層を形成し、前記傾斜結晶面に
平行な面内に延在する第１導電型層、活性層及び第２導
電型層を前記結晶層に形成してなり、前記結晶層はマスクの開口部を介して選択成長により形
成された後に該マスクが除去されてなることを特徴とす
る半導体発光素子。
【請求項２】前記結晶層はウルツ鉱型の結晶構造を有
することを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項３】前記結晶層は下地成長層を介して前記基
板上に設けられることを特徴とする請求項１記載の半導
体発光素子。
【請求項４】前記結晶層は前記マスク層の開口部より
も横方向に広がって選択成長したものであることを特徴
とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項５】前記基板の主面はＣ面であることを特徴
とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項６】前記傾斜結晶面はＳ面及び（１１−２
２）面の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項
１記載の半導体発光素子。
【請求項７】前記傾斜結晶面は六面でほぼ対称となる
ように配設されることを特徴とする請求項１記載の半導
体発光素子。
【請求項８】前記傾斜結晶面は略六角錘形状の斜面を
構成することを特徴とする請求項１記載の半導体発光素
子。
【請求項９】前記結晶層は該結晶層の基板主面側と反
対側の略中心部にＣ面からなる平坦面を有することを特
徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項１０】前記結晶層は窒化物半導体からなるこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項１１】前記活性層はＩｎＧａＮを用いて構成
されることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素
子。
【請求項１２】前記傾斜結晶面のみに電流注入される
ことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項１３】前記マスクが除去された後の前記基板
上にさらに別の半導体発光素子が形成されていることを
特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項１４】基板上に開口部を有するマスクを形成
する工程と、前記マスクの開口部から該基板の主面に対して傾斜した
傾斜結晶面を有する結晶層を選択成長により形成し、前
記傾斜結晶面に平行な面内に延在する第１導電型層、活
性層、及び第２導電型層を前記結晶層に形成する工程
と、前記マスクを除去する工程とを有することを特徴とする
半導体発光素子の製造方法。
【請求項１５】前記マスクはＳｉＯ_２、ＳｉＮから選
ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１
４記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１６】前記マスクの除去はエッチングによる
ことを特徴とする請求項１４記載の半導体発光素子の製
造方法。
【請求項１７】フッ酸系エッチャントを用いることを
特徴とする請求項１６記載の半導体発光素子の製造方
法。
【請求項１８】前記結晶層はウルツ鉱型の結晶構造を
有することを特徴とする請求項１４記載の半導体発光素
子の製造方法。
【請求項１９】前記基板上に下地成長層を形成し、該
下地成長層上に前記マスクを形成することを特徴とする
請求項１４記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項２０】前記マスク層の開口部よりも横方向に
広げるように、前記結晶層を選択成長させることを特徴
とする請求項１４記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項２１】前記基板の主面はＣ面であることを特
徴とする請求項１４記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項２２】前記傾斜結晶面はＳ面及び（１１−２
２）面の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項
１４記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項２３】前記傾斜結晶面を六面でほぼ対称とな
るように配設することを特徴とする請求項１４記載の半
導体発光素子の製造方法。
【請求項２４】前記傾斜結晶面は略六角錘形状の斜面
を構成することを特徴とする請求項１４記載の半導体発
光素子の製造方法。
【請求項２５】前記結晶層は該結晶層の基板主面側と
反対側の略中心部にＣ面からなる平坦面を有することを
特徴とする請求項１４記載の半導体発光素子の製造方
法。
【請求項２６】前記結晶層は窒化物半導体からなるこ
とを特徴とする請求項１４記載の半導体発光素子の製造
方法。
【請求項２７】前記活性層はＩｎＧａＮを用いて構成
されることを特徴とする請求項１４記載の半導体発光素
子の製造方法。
【請求項２８】前記マスク層を除去した後の前記基板
上に、さらに別の半導体発光素子を再成長させることを
特徴とする請求項１４記載の半導体発光素子の製造方
法。