JP2010073939A - 半導体発光素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】面内バラツキの少ない凸部を設ける方法を含み、活性層で発生した光が素子製造用基板に吸収されることの無い半導体発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】素子製造用基板の｛１００｝面に＜１１０＞方向と平行に延びる凸部を形成し、次いで、凸部の頂面上に発光部を形成し、最終的に素子製造用基板を除去する工程を含み、凸部形成工程は、（ａ）素子製造用基板１１０の主面に、＜１１０＞方向と平行に延びるマスク層１６１を形成した後、（ｂ）エッチング液を用いてウェットエッチングを行い、断面形状が等脚台形であり、側面の傾斜角がθ_Uである凸部上層を形成し、次いで、（ｃ）エッチング液の温度を変えて、マスク層及び凸部上層の側面をエッチング用マスクとして用いてウェットエッチングを行い、等脚台形であり、且つ、側面の傾斜角がθ_D（但し、θ_D≠θ_U）である凸部下層を形成する各工程から成る。
【選択図】 図２

Description

本発明は、半導体発光素子の製造方法に関する。

低閾値電流Ｉ_thを有する半導体レーザとして、１回のエピタキシャル成長工程によって形成し得るＳＤＨ（Separated Double Hetero Junction）構造を有する半導体レーザ（以下、ＳＤＨ型半導体レーザと呼ぶ）が、例えば、特許第２９９０８３７号から周知である。

このＳＤＨ型半導体レーザにおいては、先ず、主面として｛１００｝面を有する素子製造用基板に、｛１１０｝Ａ面方向に延びる凸部を形成する。そして、この素子製造用基板の主面上において結晶成長を行うと、凸部の頂面である｛１００｝面（便宜上、『凸部頂面』と呼ぶ）の上に化合物半導体層が積層されて成る発光部が形成される。発光部は、例えば、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、及び、第２導電型を有する第２化合物半導体層が順次積層された構造を有する。凸部の延びる方向に対して垂直方向の仮想平面（｛１１０｝面に相当する）でこの発光部を切断したときの断面形状は例えば二等辺三角形であり、発光部の側面（斜面）は｛１１１｝Ｂ面から構成されている。一般に、ＭＯＣＶＤ法（ＭＯＶＰＥ法とも呼ばれる）においては、特殊な結晶成長条件を除けば、｛１１１｝Ｂ面は非成長面として知られている。従って、ＳＤＨ型半導体レーザの場合、側面が｛１１１｝Ｂ面である発光部が形成されると、その後、ＭＯＣＶＤを継続しても、発光部の結晶成長は「自己成長停止」が保持される。ここで、｛１１１｝Ｂ面の傾斜角（θ_111B）は、５４．７度である。

尚、結晶面の表記、

を、便宜上、本明細書においては、（ｈｋｌ）面、（ｈｋ−ｌ）面と表記し、以下に例示する方向の表記、

を、便宜上、本明細書においては、［ｈｋｌ］方向、［ｈｋ−ｌ］方向と表記する。

一方、凸部を除く素子製造用基板の主面である｛１００｝面の部分（便宜上、凹部面と呼ぶ）においては、非成長面が存在しないので、ＭＯＣＶＤを継続すると、やがて凹部面から結晶成長する化合物半導体層が、自己成長停止している発光部を完全に埋め尽くすようになる。凹部面から結晶成長した化合物半導体層は、第２化合物半導体層上に、電流ブロック層位置調整層、電流ブロック層、及び、埋込層が順次形成された構造を有する。ここで、通常、電流ブロック層位置調整層の厚さを制御することによって、凹部面から結晶成長する化合物半導体層が発光部を埋め尽くす前の途中段階で（特に、発光部に形成された活性層の両側面近傍に差掛かったときに）、電流ブロック層を形成することにより、発光部の活性層のみに電流注入が可能な構造を形成することができる。

このように、ＳＤＨ型半導体レーザにおいては、１回の結晶成長工程に基づき各化合物半導体層を形成することができ、しかも、発光部内で活性層を上下で挟む化合物半導体層（第１化合物半導体層及び第２化合物半導体層）に用いる材料や、発光部の外側に位置する電流ブロック層や埋込層、電流ブロック層位置調整層に用いる材料として、エネルギーバンドギャップが活性層よりも十分に高い材料、即ち、低屈折率の材料を選択することにより、光閉込めに好都合な化合物半導体層によって活性層を完全に囲むことが可能となる。そして、これによって、凸部の端面を光出射面として有する半導体レーザから出射されたビーム形状を、真円に近づけることができる。即ち、ファー・フィールド・パターン（Far Field Pattern，ＦＦＰ）において、θ//≒θ⊥を達成することができる。

あるいは又、例えば、レンズとのカップリング効率等に依っては、半導体レーザから出射されたビーム形状を楕円とすることが求められる場合がある。このような場合には、例えば、凸部の端面付近の幅を拡げた、所謂フレア・ストライプ構造を採用することにより（例えば、特許第３３９９０１８号参照）、ＦＦＰのθ//を小さく制御することができる。しかも、フレア・ストライプ構造を採用することにより、高光出力を達成することができる。

特許第２９９０８３７号 特許第３３９９０１８号 特開２００１−３３２５３０

ところで、上述したとおり、ＳＤＨ型半導体レーザにおいては、先ず、主面として｛１００｝面を有する素子製造用基板に、｛１１０｝Ａ面方向に延びる凸部を形成する（図９の（Ａ）参照）。従って、発光部の大きさは、凸部の幅（Ｗ_P）によって規定される。一方、活性層の幅（Ｗ_A）は、ＳＤＨ型半導体レーザの仕様に基づき決定される。それ故、凸部の幅（Ｗ_P）が狭い場合、所望の幅（Ｗ_A）の活性層を形成したとき、活性層から凸部までの距離（Ｈ₁）が自ずと短くなる（図９の（Ｂ）参照）。ここで、Ｈ₁，Ｗ_P，Ｗ_Aには、以下の関係がある。
Ｈ₁＝｛（Ｗ_P−Ｗ_A）／２｝×ｔａｎ（θ_111B）
そして、活性層から凸部までの距離（Ｈ₁）が短い場合、活性層で発生した光が凸部を構成する素子製造用基板に吸収され、光閉込め効果が不完全となり、発光効率（光出力／注入電流にて表されるスロープ効率）が低下してしまうといった問題がある。従って、現状では、例えば、活性層Ｗ_Aの幅を１．２μｍとした場合、距離（Ｈ₁）の最低値は約１．４μｍである。

また、発光部の高さ（Ｈ₂）も、凸部の幅（Ｗ_P）によって規定される。ここで、Ｈ₂，Ｗ_Pには、以下の関係がある。
Ｈ₂＝（Ｗ_P／２）×ｔａｎ（θ_111B）
そこで、図１０の（Ａ）に図示するように、凸部の高さ（Ｈ₀）が低く、凸部の幅（Ｗ_P）が広い、所謂低アスペクト比の凸部に基づきＳＤＨ型半導体レーザを製造した場合、図１０の（Ｂ）に図示するように、活性層の側面に電流ブロック層を形成する余地が無くなってしまう場合がある。

更には、ＳＤＨ型半導体レーザの高集積化を試みた場合、即ち、単位面積当たりのＳＤＨ型半導体レーザの個数を増加させる場合、即ち、図１１の（Ａ）に示すようなＳＤＨ型半導体レーザの形成ピッチＰＴ₁を形成ピッチＰＴ₂に縮小しようとした場合、発光部の大きさ（例えば、Ｗ_Aの値）を小さくする必要があるが、このような場合、活性層の幅を一定に保つには、図１１の（Ｂ）に示すように、活性層から凸部までの距離をＨ₁からＨ₁’へと短くしなければならないので、やはり、上述した問題が生じてしまう。あるいは又、光が凸部を構成する素子製造用基板に吸収されないように、活性層から凸部までの距離を充分に確保するには、図１１の（Ｃ）に示すように、凸部の高さをＨ₀からＨ₀’へと低くしなければならないので、やはり、上述した問題が生じてしまう。

これらの問題は、凸部の高さ（Ｈ₀）を任意に設定できれば、解決が可能である。然るに、凸部の側面を｛１１１｝Ｂ面に保持しつつ、高さの高い凸部を形成することは、即ち、凸部の側面を｛１１１｝Ｂ面に保持しつつ、素子製造用基板を深くエッチングすることは極めて困難である。そして、このような困難さを解消するために、例えば、特開２００１−３３２５３０には、２種類のウェットエッチング法にて凸部を形成する技術が開示されている。係る技術は極めて有効な技術であるが、２種類のウェットエッチング法にて凸部を形成するのでエッチング工程が煩雑になる。それ故、より一層、簡素な工程で高さの高い凸部を形成する技術が求められている。また、１枚の素子製造用基板内において、｛１１０｝Ａ面方向に延びる凸部の各部の寸法のバラツキ（上述した、凸部の幅（Ｗ_P）や凸部の高さ（Ｈ₀）、更には、凸部の幅（Ｗ_P）と凸部の高さ（Ｈ₀）との比率等の面内バラツキ）を出来る限り小さくすることに対する強い要望もある。特に、凸部の幅（Ｗ_P）と凸部の高さ（Ｈ₀）との比率を素子製造用基板内において一定に保つためのエッチング技術は、各凸部の幅（Ｗ_P）の設計仕様が広くなるほど、あるいは又、凸部の高さ（Ｈ₀）の設計仕様が高くなるほど、難易度を増す傾向がある。ここで、このような凸部の各部の寸法のバラツキが発生すると、発光部の大きさにバラツキが生じ、その結果、ＳＤＨ型半導体レーザから出射されるレーザビームの形状やＦＦＰのθ//のバラツキ、ＳＤＨ型半導体レーザの閾値電流のバラツキ等が生じる。

従って、本発明の目的は、設計自由度が高く、しかも、簡素な工程で、面内バラツキの少ない、高さの高い凸部を素子製造用基板に設ける方法を含み、活性層で発生した光が素子製造用基板に吸収されることの無い半導体発光素子の製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の半導体発光素子の製造方法は、
（Ａ）｛１００｝面を主面として有する素子製造用基板の該主面に、素子製造用基板の＜１１０＞方向と平行に延びる凸部を形成し、次いで、
（Ｂ）凸部の頂面上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、及び、第２導電型を有する第２化合物半導体層が順次積層されて成る発光部を形成し、併せて、凸部が形成されていない素子製造用基板の主面の部分に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、及び、第２導電型を有する第２化合物半導体層が順次積層されて成る積層構造体を形成し、その後、
（Ｃ）該積層構造体上に、発光部を構成する活性層の側面を少なくとも覆う電流ブロック層を形成し、次に、
（Ｄ）全面にコンタクト層を形成し、該コンタクト層上に第２電極を形成した後、
（Ｅ）第２電極を介して素子製造用基板を支持基板に貼り合わせ、次いで、素子製造用基板を除去し、その後、
（Ｆ）第１化合物半導体層と電気的に接続された第１電極を形成する、
工程を具備し、
前記工程（Ａ）は、
（ａ）素子製造用基板の主面に、＜１１０＞方向と平行に延びるマスク層を形成した後、
（ｂ）マスク層をエッチング用マスクとして用いて、エッチング液を用いたウェットエッチング法にて素子製造用基板の主面をエッチングし、｛１１０｝面で切断したときの断面形状が、底辺の長さが上辺の長さよりも長い等脚台形であり、側面の傾斜角がθ_Uである凸部上層を形成し、次いで、
（ｃ）エッチング液の温度を変えて、マスク層及び凸部上層の側面をエッチング用マスクとして用いて、素子製造用基板の主面をウェットエッチング法にて更にエッチングし、｛１１０｝面で切断したときの断面形状が、底辺の長さが上辺の長さよりも長い等脚台形であり、且つ、側面の傾斜角がθ_D（但し、θ_D≠θ_U）である凸部下層を形成する、
各工程から成る。

本発明の半導体発光素子の製造方法において、凸部上層を｛１１０｝面で切断したときの断面形状における底辺は、凸部下層を｛１１０｝面で切断したときの断面形状における上辺であり；凸部の側面が（１１１）Ｂ面であるときの側面の傾斜角をθ_111Bとしたとき、
θ_D≦θ_111B≦θ_U（但し、θ_D≠θ_U）
を満足する形態とすることができ、この場合、前記工程（ｂ）におけるエッチング液の温度を、前記工程（ｃ）におけるエッチング液の温度よりも低くすることが好ましい。尚、どの程度、エッチング温度を高くすべきかは、使用するエッチング液、エッチングすべき被エッチング材料に依存するので、各種の試験を行い、適宜、決定すればよい。

上記の好ましい形態、構成を含む本発明の半導体発光素子の製造方法においては、凸部上層の厚さをＨ_U、凸部下層の厚さをＨ_Dとしたとき、
Ｈ_U／（Ｈ_U＋Ｈ_D）≧０．５
好ましくは、
Ｈ_U／（Ｈ_U＋Ｈ_D）≧０．７
を満足することが望ましい。

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明の半導体発光素子の製造方法においては、凸部上層の厚さをＨ_U、凸部下層の厚さをＨ_D、凸部上層の幅をＷ_Uとしたとき、
（Ｈ_U＋Ｈ_D）／Ｗ_U≧０．４
好ましくは、
（Ｈ_U＋Ｈ_D）／Ｗ_U≧０．９
を満足することが望ましい。

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明の半導体発光素子の製造方法において、前記工程（Ａ）に引き続き、全面にエッチングストップ層を形成する工程を含めることができる。尚、凸部の側面は非成長面ではないので、凸部の側面の上にもエッチングストップ層は形成される。エッチングストップ層は、素子製造用基板を除去した後、除去してもよいし、活性層で発生した光を吸収しない限り、そのまま残しておいてもよい。後者の場合、エッチングストップ層は、発光部を構成する活性層で発生した光よりもエネルギーバンドギャップが広い化合物半導体層、例えば、ＡｌＧａＡｓ層から構成すればよい。第１電極は、エッチングストップ層の少なくとも一部の上に形成すればよく、あるいは又、所望の厚さのエッチングストップ層を残し、その上に形成されたコンタクト層（例えば、ＧａＡｓコンタクト層）上に形成すればよい。また、エッチングストップ層は、単層構成とすることもできるし、ＡｌＡｓ層／ＧａＡｓ層あるいはＡｌＧａＡｓ層／ＧａＡｓ層の周期構造を繰り返して成る積層構造体から構成することもできる。このような構成とすることで、素子製造用基板を除去する際に、エッチングストップ層の少なくとも一部、あるいは、一定の厚さを残しても、発光部を構成する活性層で発生した光の光吸収を抑制しつつ、第１化合物半導体層上に、コンタクト層を介した第１電極の形成が可能となり、良好な電気的特性を得ることができる。尚、活性層にＳｂあるいはＢｉを含有するような半導体発光素子にあっては、ＡｌＳｂあるいはＡｌＢｉを含有するエッチングストップ層を用いることもできる。従って、ＡｌＡｓ層を有する積層構造体から成るエッチングストップ層において、ＡｌＡｓ層をＡｌＳｂ層、ＡｌＢｉ層で置き換えた積層構造体、あるいは、ＡｌＡｓ層にＡｌＳｂ、ＡｌＢｉの少なくとも何れかを含有させた積層構造体とすることもできる。

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の半導体発光素子の製造方法（以下、これらを総称して、単に、『本発明』と呼ぶ場合がある）において、θ_D≦θ_111B≦θ_U（但し、θ_D≠θ_U）である場合、具体的には、
θ_D＜θ_111B＜θ_U
θ_D＝θ_111B＜θ_U
θ_D＜θ_111B＝θ_U
の３態様を含む。ここで、θ_111Bの値は、具体的には、５４．７度である。θ_111B＜θ_Uの場合のθ_Uの値として、５６度乃至６４度を挙げることができるし、θ_D＜θ_111Bの場合のθ_Dの値として、４６度乃至５４度を挙げることができる。

凸部上層の厚さＨ_U、凸部下層の厚さＨ_Dの値として、具体的には、上述したとおり、
Ｈ_U／（Ｈ_U＋Ｈ_D）≧０．５
を満足することに加えて、
０．１μｍ≦Ｈ_U≦６μｍ
０．１μｍ≦Ｈ_D≦３μｍ
より好ましくは、
０．１μｍ≦Ｈ_D≦６μｍ
０．１μｍ≦Ｗ_U≦２．５μｍ
一層好ましくは、
０．１μｍ≦Ｈ_D≦３μｍ
０．１μｍ≦Ｗ_U≦２．５μｍ
を満足することが望ましい。更には、上述したとおり、
Ｈ_U／（Ｈ_U＋Ｈ_D）≧０．７
を満足することに加えて、
０．１μｍ≦Ｈ_U≦６μｍ
０．１μｍ≦Ｈ_D≦３μｍ
より好ましくは、
０．１μｍ≦Ｈ_D≦６μｍ
０．１μｍ≦Ｗ_U≦２．５μｍ
一層好ましくは、
０．１μｍ≦Ｈ_D≦３μｍ
０．１μｍ≦Ｗ_U≦２．５μｍ
を満足することが望ましい。

凸部は、全体として、素子製造用基板の＜１１０＞方向と平行に延びるが、凸部の厚さ方向は、素子製造用基板の＜１００＞方向と平行であり、凸部の頂面は、素子製造用基板の主面である｛１００｝面である。尚、凸部の延びる方向をＸ方向、凸部の厚さ方向をＺ方向とした場合、凸部の幅方向はＹ方向に相当する。凸部は、上層及び下層の２層構成に限定されず、３層以上の構成することもでき、この場合には、凸部を構成する或る層（便宜上、第Ｍ番目の層と呼ぶ）の側面の傾斜角θ_Mは、第（Ｍ−１）番目の層の側面の傾斜角θ_(M-1)、及び、第（Ｍ＋１）番目の層の側面の傾斜角θ_(M+1)と異なっている。そして、第Ｍ番目の層の側面（傾斜面）、第（Ｍ−１）番目の層の側面（傾斜面）、第（Ｍ−２）番目の層の側面（傾斜面）、・・・、第（Ｍ−ｎ）番目の層の側面（傾斜面）（但し、Ｍ＞ｎであり、Ｍとｎは１以上の整数）、及び、マスク層（最初のエッチング用マスク）等の全てが、エッチング用マスクとして機能し、第Ｍ番目の層の傾斜角θ_Mを有する側面が形成される。尚、以下の説明において、凸部が形成されていない素子製造用基板の主面の部分を、『凹部面』と呼ぶ場合がある。

台形にあっては、一般に、上辺と底辺（下辺）が平行であるが、本発明にあっては、凸部の形成条件等に起因して上辺と底辺（下辺）が完全に平行ではない場合が生じ得るが、係る形状も『台形』に包含する。また、凸部の形成条件等に起因して２つの側面の斜面に沿った長さが完全に同じではない場合が生じ得るが、係る形状も『等脚台形』に包含する。更には、本発明にあっては、得られた発光部を｛１１０｝面で切断したときの発光部の断面形状は、二等辺三角形であるが、発光部の形成条件等に起因して、正確な二等辺三角形ではない場合が生じ得る。

本発明において、素子製造用基板として、ＧａＮ基板、ＧａＡｓ基板、ＧａＰ基板、ＡｌＮ基板、ＡｌＰ基板、ＩｎＮ基板、ＩｎＰ基板、ＡｌＧａＩｎＮ基板、ＡｌＧａＮ基板、ＡｌＩｎＮ基板、ＧａＩｎＮ基板、ＡｌＧａＩｎＰ基板、ＡｌＧａＰ基板、ＡｌＩｎＰ基板、ＧａＩｎＰ基板、ＺｎＳ基板、サファイア基板、ＳｉＣ基板、アルミナ基板、ＺｎＯ基板、ＬｉＭｇＯ基板、ＬｉＧａＯ₂基板、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄基板、Ｓｉ基板、Ｇｅ基板を挙げることができる。更には、これらの基板の表面（主面）に、バッファ層や中間層が形成されたものを素子製造用基板として用いることもできる。また、これらの基板の主面に関しては、結晶構造（例えば、立方晶型や六方晶型等）によっては、所謂Ａ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｒ面、Ｍ面、Ｎ面、Ｓ面等の名称で呼ばれる結晶方位面、あるいは、これらを特定方向にオフさせた面等を用いることもできる。本発明にあっては、特に、閃亜鉛鉱（ジンク・ブレンド）型の結晶構造を有する基板あるいは結晶膜が形成された基板を用いることが好ましく、ここで、ジンク・ブレンド型の結晶構造を有する基板を構成する原子として、少なくとも、Ａｓ、ＳｂあるいはＢｉ等を挙げることができる。このようなＡｓ、ＳｂあるいはＢｉ等の原子が添加ひいては混晶として含まれている基板においては、エッチングによって特定の斜面を側面として有する凸部を形成し易い。また、エッチングによって形成した凸部上に、Ａｓ、ＳｂあるいはＢｉ等の原子が添加ひいては混晶として含まれている結晶を再成長させる場合にも、例えば、最表面にＶ族トリマーを形成した｛１１１｝Ｂ面等の非成長面が現れ易い性質があるので、本発明においても、この性質を積極的に利用するＳＤＨ型半導体レーザの製造が可能になる。尚、本発明においては、素子製造用基板の｛１００｝面を主面としているが、係る主面には、０度を含むオフ角を付けた面、更には、オフ角±５（度）以内の面が含まれる。

第２電極を介した素子製造用基板と支持基板との貼り合わせ方法として、金属−金属接合法を挙げることができる。そして、この場合、支持基板として、金属−金属接合のための導電材料層（導電材料層には回路が形成されていてもよい）を表面に有する半導体基板や絶縁性基板を挙げることができる。ここで、絶縁性基板とは、樹脂、レジストあるいは誘電体といった絶縁材料で表面が被覆されている基板、あるいは又、それ自身が、樹脂、レジストあるいは誘電体といった絶縁材料で構成される基板を指す。貼り合わせ後のチップ化、ウェーハ分離等の容易性を考慮すると、支持基板として半導体基板を用いることが好ましく、例えば、ＧａＡｓ基板、Ｇｅ基板、Ｓｉ基板、ＳｉＣ基板、ＧａＰ基板、ＩｎＰ基板を挙げることができる。仕様に応じて、適宜、ｎ型導電性を有する半導体基板、あるいは、ｐ型導電性を有する半導体基板、あるいは、半絶縁性を有する半導体基板を使い分ければよい。一方、放熱性を重視する場合、例えば、ガラス・エポキシプリント基板、メタルコア基板、セラミック基板を挙げることができるし、あるいは又、リードフレームに直接貼り合わせるか、実装する形態を挙げることもできる。導電材料層を構成する材料として、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｍｇを例示することができるし、あるいは又、これらの合金を挙げることができるし、更には、これらの酸化物、窒化物層を挙げることができる。導電材料層として、これらの材料から成る単層構造あるいは積層構造を挙げることができる。更には、第２電極を介した素子製造用基板と支持基板との貼り合わせ方法として、上述した金属−金属接合法以外にも、金属−誘電体接合法、金属−半導体接合法、半導体−半導体接合法等を挙げることができるし、粘着剤や接着剤を用いて貼り合わせることもできる。支持基板は、最終的には、除去してもよい。素子製造用基板の除去方法として、ウェットエッチング法やドライエッチング法を挙げることができる。

活性層を含む各種化合物半導体層として、例えば、ＧａＮ系化合物半導体（ＡｌＧａＮ混晶あるいはＡｌＧａＩｎＮ混晶、ＧａＩｎＮ混晶を含む）、ＧａＩｎＮＡｓ系化合物半導体（ＧａＩｎＡｓ混晶あるいはＧａＮＡｓ混晶を含む）、ＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体、ＡｌＡｓ系化合物半導体、ＡｌＧａＩｎＡｓ系化合物半導体、ＡｌＧａＡｓ系化合物半導体、ＧａＩｎＡｓ系化合物半導体、ＧａＩｎＡｓＰ系化合物半導体、ＧａＩｎＰ系化合物半導体、ＧａＰ系化合物半導体、ＩｎＰ系化合物半導体、ＩｎＮ系化合物半導体、ＡｌＮ系化合物半導体を例示することができる。化合物半導体層に添加されるｎ型不純物として、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、硫黄（Ｓ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、錫（Ｓｎ）を挙げることができるし、ｐ型不純物として、炭素（Ｃ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、カドミウム（Ｃｄ）、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）を挙げることができる。活性層は、単一の化合物半導体層から構成されていてもよいし、単一量子井戸構造［ＱＷ構造］あるいは多重量子井戸構造［ＭＱＷ構造］を有していてもよい。活性層を含む各種化合物半導体層の形成方法（成膜方法）として、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法、ＭＯＶＰＥ法）や有機金属分子線エピタキシー法（ＭＯＭＢＥ法）、ハロゲンが輸送あるいは反応に寄与するハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）、プラズマアシステッド物理的気相成長法（ＰＰＤ法）を挙げることができる。第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型としてもよいし、第１導電型をｐ型、第２導電型をｎ型としてもよい。

マスク層を構成する材料として、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ、ＳｉＯＮといった半導体酸化物あるいは半導体窒化物；Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｔといった金属や高融点金属、あるいは、これらの金属を適切な組成で調整した合金（例えば、ＴｉＷ、ＴｉＷＣｒ、ＴｉＷＮｉ、ＮｉＣｒ、ＴｉＮｉＣｒ、又は、これら合金とＡｕ、あるいは、これら合金とＰｔとの合金等）；高融点金属（合金）酸化物；高融点金属（合金）窒化物；これらの異なる金属や合金、合金酸化物、合金窒化物を組み合わせた多層膜；レジスト材料を例示することができる。マスク層の形成方法として、スパッタリング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）や化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、塗布法と、リソグラフィ技術やエッチング技術との組合せを挙げることができる。また、マスク層の除去は、マスク層を構成する材料に依存して、ウェットエッチング法を採用してもよいし、ドライエッチング法を採用してもよいし、アッシング技術を用いてもよい。マスク層は、帯状等の１次元的配置であってもよいし、点在し、あるいは、散在する曲線形状（円形、楕円形等）や多角形形状（三角形、四角形、六角形等の）を有する２次元的配置であってもよい。

エッチング液として、クエン酸と過酸化水素水と水とを混合した、所謂クエン酸過水を挙げることができるし、クエン酸の代わりに、酒石酸、酢酸、シュウ酸、ギ酸、コハク酸、リンゴ酸、アジピン酸等のカルボン酸を挙げることができる。凸部上層の形成と凸部下層の形成との間で、エッチング液の交換を行ってもよいし、被エッチング物の水洗等を行ってもよい。あるいは又、凸部上層の形成と凸部下層の形成とを、異なるエッチング装置で行ってもよい。

半導体発光素子において、第１化合物半導体層は第１電極に電気的に接続されており、第２化合物半導体層は第２電極に電気的に接続されている。尚、第１電極は、第１化合物半導体層上に形成されている場合もあるし、導電材料層を介して第１化合物半導体層と接続されている場合もある。また、第２化合物半導体層は、第２化合物半導体層の頂面上に形成されている場合もあるし、導電材料層を介して第２化合物半導体層と接続されている場合もある。

第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型とする場合、第１電極はｎ側電極であり、第２電極はｐ側電極となる。一方、第１導電型をｐ型、第２導電型をｎ型とする場合、第１電極はｐ側電極であり、第２電極はｎ側電極となる。ここで、ｐ側電極として、Ａｕ／ＡｕＺｎ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ（／Ａｕ）／ＡｕＺｎ、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）（／Ａｕ）／ＡｕＺｎ、Ａｕ／ＡｕＰｄ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ（／Ａｕ）／ＡｕＰｄ、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）（／Ａｕ）／ＡｕＰｄ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ／Ｐｄ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）を挙げることができる。また、ｎ側電極として、Ａｕ／Ｎｉ／ＡｕＧｅ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ（／Ａｕ）／Ｎｉ／ＡｕＧｅ、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）／Ｎｉ／ＡｕＧｅ、あるいは、これらの金属層の界面、特に最下層に、Ａｌ層、Ｐｄ層あるいはＡｇ層を挿入した電極構造を挙げることができる。そして、ｎ側電極、ｐ側電極を問わず、電極に用いる各合金の組成は、電極の下地の材質に合わせ、下地にダメージを与えないように適切に選べばよい。尚、「／」の前の層ほど、活性層から電気的に離れたところに位置する。あるいは又、第１電極を、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＯ：Ｂといった透明導電材料から構成することもできる。透明導電材料から成る層を電流拡散層として用いて、第１電極をｎ側電極とする場合、第１電極をｐ側電極とする場合に挙げた金属積層構造とを組み合わせてもよい。

また、第１電極や第２電極、あるいは、第２電極延在部に対して、必要に応じて、例えば、Ｔｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層等といった［接着層（Ｔｉ層やＣｒ層等）］／［バリアメタル層（Ｐｔ層、Ｎｉ層、ＴｉＷ層やＭｏ層等）］／［実装に対して融和性の良い金属層（例えばＡｕ層）］のような積層構成とした多層メタル層から成るコンタクト部（パッド部）を設けてもよい。第１電極や、第２電極延在部を含む第２電極、コンタクト部（パッド部）は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法といった各種のＰＶＤ法、各種の化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、メッキ法によって形成することができる。

本発明における半導体発光素子として、端面発光型の半導体レーザ（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）を挙げることができる。より具体的には、限定するものではないが、本発明における半導体発光素子として、ＳＤＨ型半導体レーザを挙げることができる。

本発明にあっては、凸部上層と凸部下層の、少なくとも２層構造から成る凸部を設けるので、凸部の高さ（素子製造用基板のエッチング深さ）、凸部頂面の幅等の設計自由度を高くすることができるし、半導体発光素子の設計自由度を高めることができる結果、種々の仕様や要求に応じた半導体発光素子を提供することができる。また、同じエッチング液を使用し、エッチング温度を変えるだけで、凸部上層と凸部下層の、少なくとも２層構造から成る凸部を設けることができるので、簡素な工程で高さの高い凸部を形成することができる。しかも、凸部上層の側面はウェットエッチングにおけるエッチング安定結晶面であり、マスク層及び凸部上層の側面をエッチング用マスクとして用いることができるので、１枚の素子製造用基板内における凸部の各部の寸法のバラツキ（面内バラツキ）を極めて小さくすることができる。そして、その結果、均一な特性を有する半導体発光素子を製造することができる。

また、本発明にあっては、そもそも、素子製造用基板が除去されるので、活性層で発生した光が、素子製造用基板で吸収されることがない。その結果、発光効率が低下してしまうといった問題の発生を防止することができるし、半導体発光素子の高集積化を達成することができる。更には、素子製造用基板を除去するので、半導体発光素子の直列抵抗値を低減することができる。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。

実施例１は、本発明の半導体発光素子の製造方法に関する。尚、以下の説明において、「上」、「下」の表現にあっては、原則として、素子製造用基板を基準として、素子製造用基板に近い場合を「下」、遠い場合を「上」と表現する。

実施例１の半導体発光素子の製造方法によって得られる半導体発光素子は、半導体レーザ、より具体的には、ＳＤＨ型半導体レーザから構成されており、素子製造用基板１１０を除去する前の模式的な一部断面図を図６に示すように、実施例１の半導体発光素子の製造方法の途中の工程において得られる半導体発光素子の中間物は、
（イ）｛１００｝面を主面として有する素子製造用基板１１０のこの主面に設けられ、素子製造用基板１１０の＜１１０＞方向（具体的には、例えば［０１１］方向であり、以下においても同様である）と平行に延びる凸部（突起部）１１１、
（ロ）凸部１１１の頂面上に、第１導電型（実施例１にあっては、具体的には、ｎ型）を有する第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、及び、第２導電型（実施例１にあっては、具体的には、ｐ型）を有する第２化合物半導体層１２２が順次積層されて成る発光部１２０、並びに、
（ハ）凸部が形成されていない素子製造用基板１１０の主面の部分（素子製造用基板１１０の凹部面あるいは露出面と呼ぶ場合がある）に形成され、第１導電型（ｎ型）を有する第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、及び、第２導電型（ｐ型）を有する第２化合物半導体層１２２が順次積層されて成る積層構造体１２０’、並びに、この積層構造体１２０’上に形成され、発光部１２０を構成する活性層１２３の側面を少なくとも覆う電流ブロック層１４０、
を具備している。そして、凸部１１１は、凸部下層１１１Ａ及び凸部上層１１１Ｂの２層構造を有している。

また、実施例１の半導体発光素子の製造方法によって得られる半導体発光素子は、模式的な一部断面図を図１に示すように、
（ロ’）第１導電型（実施例１にあっては、具体的には、ｎ型）を有する第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、及び、第２導電型（実施例１にあっては、具体的には、ｐ型）を有する第２化合物半導体層１２２が順次積層されて成る発光部１２０、
（ハ’）第１導電型（ｎ型）を有する第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、及び、第２導電型（ｐ型）を有する第２化合物半導体層１２２が順次積層されて成る積層構造体１２０’、並びに、この積層構造体１２０’上に形成され、発光部１２０を構成する活性層１２３の側面を少なくとも覆う電流ブロック層１４０、
（ニ’）全面を覆うコンタクト層１３２、
（ホ’）コンタクト層１３２上に形成された第２電極１５２、
（ヘ’）金属層１８１を介して第２電極１５２と貼り合わされた支持基板１８０、並びに、
（ト’）第１化合物半導体層１２１と電気的に接続された第１電極１５１、
を具備している。

実施例１の半導体発光素子の製造方法の中間の工程において得られる凸部１１１は、図３に模式的な一部断面図を示すように、｛１００｝面（具体的には、（１００）面であり、以下においても同様である）を頂面とする素子製造用基板１１０に設けられている。具体的には、素子製造用基板１１０に設けられた凸部１１１は、｛１００｝面を主面として有する素子製造用基板１１０のこの主面に設けられ、素子製造用基板１１０の＜１１０＞方向と平行に延びる凸部である。そして、凸部下層１１１Ａ及び凸部上層１１１Ｂの２層構造を有している。

ここで、凸部上層１１１Ｂを｛１１０｝面（具体的には、（０１１）面であり、以下においても同様である）で切断したときの断面形状は、底辺の長さが上辺の長さよりも長い等脚台形であり、凸部下層１１１Ａを｛１１０｝面で切断したときの断面形状は、底辺の長さが上辺の長さよりも長い等脚台形であり、凸部上層１１１Ｂを｛１１０｝面で切断したときの断面形状における底辺は、凸部下層１１１Ａを｛１１０｝面で切断したときの断面形状における上辺である。

そして、凸部上層１１１Ｂの側面１１１ｂの傾斜角をθ_U、凸部下層１１１Ａの側面１１１ａの傾斜角をθ_D、凸部の側面が（１１１）Ｂ面であるときの側面の傾斜角をθ_111Bとしたとき、
θ_D≠θ_U
具体的には、
θ_D≦θ_111B≦θ_U（但し、θ_D≠θ_U）
を満足する。より具体的には、
θ_D＜θ_111B＜θ_U
を満足する。より一層具体的には、実施例１にあっては、θ_111B＝５４．７度であり、θ_D＝５０度、θ_U＝６０度である。

ここで、凸部上層１１１Ｂの厚さをＨ_U、凸部下層１１１Ａの厚さをＨ_D、凸部上層１１１Ｂの幅をＷ_Uとしたとき、
Ｈ_U／（Ｈ_U＋Ｈ_D）≧０．５
（Ｈ_U＋Ｈ_D）／Ｗ_U≧０．４
を満足している。より具体的には、Ｈ_U＝２μｍ、Ｈ_D＝２μｍ、Ｗ_U＝４μｍである。

凸部上層１１１Ｂの頂面には、順次、第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、第２化合物半導体層１２２Ａが形成され、第２化合物半導体層１２２Ａ上には、更に、第２化合物半導体層１２２Ｂが形成され、頂点を形成している。ここで、｛１１０｝面で発光部１２０を切断したときの第２化合物半導体層１２２Ｂを含む発光部１２０の断面形状は二等辺三角形であり、発光部１２０の側面は、｛１１１｝Ｂ面（より具体的には、（１１−１）Ｂ面及び（１−１１）Ｂ面）から構成されている。第２化合物半導体層１２２Ａと第２化合物半導体層１２２Ｂの組成を変えることで、断面形状が二等辺三角形の発光部１２０を正確に形成することができる。一般に、ＭＯＣＶＤ法（ＭＯＶＰＥ法とも呼ばれる）においては、特殊な結晶成長条件を除けば、｛１１１｝Ｂ面は、Ａｓトリマーで覆われた非成長面として知られている。従って、ＳＤＨ型半導体レーザの場合、斜面（側面）が｛１１１｝Ｂ面である発光部１２０が形成されると、その後、ＭＯＣＶＤを継続しても、発光部１２０の結晶成長は「自己成長停止」が保持される。｛１１１｝Ｂ面の角度θ_111Bは５４．７度である。

一方、素子製造用基板１１０の凹部面である｛１００｝面（図示した例では、（１００）面）の部分）にあっては、発光部１２０と同じ構造を有する積層構造体１２０’、電流ブロック層位置調整層１３０（実質的に第２化合物半導体層１２２の続きである）、電流ブロック層１４０、及び、埋込層（埋込み用クラッド層）１３１が順次形成されている。また、全体は、第２導電型を有するＧａＡｓから成るコンタクト層（キャップ層）１３２によって覆われている。そして、実施例１にあっては、凸部１１１を含む素子製造用基板１１０は、ｎ−ＧａＡｓから成る。更には、第１化合物半導体層１２１に電気的に接続された第１電極１５１（具体的には、第１化合物半導体層１２１上に形成された第１電極１５１）は、Ｔｉ／ＴｉＷ／Ｐｔ／Ａｕから構成されており、第２化合物半導体層１２２に電気的に接続された第２電極１５２（具体的には、第２化合物半導体層１２２の上方、より具体的には、コンタクト層（キャップ層）１３２の上に形成された第２電極１５２）は、Ａｕ／Ｎｉ／ＡｕＧｅ又はＡｕ／ＡｕＺｎから構成されている。

発光部１２０及び積層構造体１２０’を構成する化合物半導体層の組成を、以下の表１に例示する。尚、「Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃ」は、不純物として、亜鉛（Ｚｎ）を添加してもよいし、マグネシウム（Ｍｇ）を添加してもよいし、炭素（Ｃ）を添加してもよいことを意味する。

［表１］
（発光部の構成）
第２化合物半導体層１２２Ｂ・・・ｐ−Ａｌ_0.47Ｇａ_0.53Ａｓ：Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃ
第２化合物半導体層１２２Ａ・・・ｐ−Ａｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓ：Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃ
活性層１２３ ・・・［活性層−Ａ］
第１化合物半導体層１２１ ・・・ｎ−Ａｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓ：Ｓｉ
（電流ブロック部の構成）
埋込層１３１ ・・・ｐ−Ａｌ_0.47Ｇａ_0.53Ａｓ：Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃ
電流ブロック層１４０ ・・・ｎ−Ａｌ_0.47Ｇａ_0.53Ａｓ：Ｓｉ
電流ブロック層位置調整層１３０・・・ｐ−Ａｌ_0.47Ｇａ_0.53Ａｓ：Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃ

［活性層−Ａ］
閉じ込め層 ・・・ｐ−Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ：Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃ
閉じ込め層 ・・・ｉ−Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ
多重量子井戸構造・・・ｉ−Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ａｓ（井戸層）
ｉ−Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ（障壁層）及び
ｉ−Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ａｓ（井戸層）
閉じ込め層 ・・・ｉ−Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ
閉じ込め層 ・・・ｎ−Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ：Ｓｉ

尚、電流ブロック層１４０の一部を構成する化合物半導体層は、図５の（Ｂ）に示すように、
発光部１２０の側面から延びる｛３１１｝Ｂ結晶面領域（より具体的には、（３１−１）Ｂ面及び（３−１１）Ｂ面）、
素子製造用基板１１０の主面に沿って延びる｛１００｝結晶面領域、及び、
｛３１１｝Ｂ結晶面領域と｛１００｝結晶面領域との間に位置する｛ｈ１１｝Ｂ結晶面領域（より具体的には、（ｈ１−１）Ｂ面及び（ｈ−１１）Ｂ面であり、ここで、ｈは４以上の整数である）、
から構成されている。尚、｛ｈ１１｝Ｂ結晶面領域（但し、ｈは４以上の整数）を、便宜上、高次の結晶面領域と呼ぶ場合がある。

凸部１１１の上に形成された活性層１２３は、活性層１２３よりも屈折率が低い電流ブロック層１４０によって横方向（側面）が囲まれ、活性層１２３よりも屈折率が低い第１化合物半導体層１２１及び第２化合物半導体層１２２Ａ，１２２Ｂによって上下方向が囲まれている。従って、活性層１２３の上下方向及び横方向は完全なる光閉込め構造となっている。しかも、素子製造用基板１１０の凹部面の上方にあっては、活性層１２３の側面近傍は、ｐ−ｎ−ｐ−ｎ構造（ｐ型埋込層１３１−ｎ型電流ブロック層１４０−ｐ型電流ブロック層位置調整層１３０−ｎ型第１化合物半導体層１２１）の、いわばサイリスタ構造が形成される。従って、素子製造用基板１１０の凹部面において電流が流れることが阻止され、これによって活性層１２３に電流が集中し、低閾値電流化を図ることができる。

以下、実施例１の半導体発光素子の製造方法を説明する。

［工程−１００］
先ず、｛１００｝面を主面として有する素子製造用基板１１０のこの主面に、素子製造用基板１１０の＜１１０＞方向と平行に延びる凸部１１１を形成する。以下、この［工程−１００］を、［工程−１００Ａ］〜［工程−１００Ｃ］に分けて、説明する。

［工程−１００Ａ］
そのために、先ず、素子製造用基板１１０の主面に、＜１１０＞方向と平行に延びるマスク層１６１を形成する。具体的には、実施例１にあっては、ＣＶＤ法にて素子製造用基板１１０の主面（下地）にＳｉＯ₂から成るマスク層１６１を形成した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術によって、｛１００｝面を主面として有する素子製造用基板１１０のこの主面上に、＜１１０＞方向（より具体的には、［０１１］Ａ方向）と平行に延びるマスク層１６１を形成する（図２の（Ａ）参照）。

［工程−１００Ｂ］
次いで、マスク層１６１をエッチング用マスクとして用いて、エッチング液を用いたウェットエッチング法にて素子製造用基板１１０の主面（露出した素子製造用基板１１０の主面の部分）をエッチングする。エッチング液として、クエン酸：純水：過酸化水素水＝３：３：２（容積比）としたクエン酸過水を使用し、エッチング液を６〜９゜Ｃとしてウェットエッチングを行った。その結果、図２の（Ｂ）に示すように、｛１１０｝面で切断したときの断面形状が、底辺の長さが上辺の長さよりも長い等脚台形であり、側面１１１ｂの傾斜角がθ_Uである凸部上層１１１Ｂを形成することができる。

［工程−１００Ｃ］
次いで、エッチング液の温度を変えて、マスク層１６１及び凸部上層１１１Ｂの側面１１１ｂをエッチング用マスクとして用いて、素子製造用基板１１０の主面（下地）をウェットエッチング法にて更にエッチングする。具体的には、上述した組成のクエン酸過水を使用し、エッチング液を２〜５゜Ｃとしてウェットエッチングを行った。ところで、［工程−１００Ｂ］にて得られた凸部上層１１１Ｂの側面１１１ｂはウェットエッチングにおけるエッチング安定結晶面であり、マスク層１６１及び凸部上層１１１Ｂの側面１１１ｂをエッチング用マスクとしてウェットエッチングを行うことができ、この［工程−１００Ｃ］においては、凸部上層１１１Ｂの側面１１１ｂはエッチングされることが無い。こうして、｛１１０｝面で切断したときの断面形状が、底辺の長さが上辺の長さよりも長い等脚台形であり、且つ、側面１１１ａの傾斜角がθ_D（但し、θ_D≠θ_U）である凸部下層１１１Ａを形成することができる（図２の（Ｃ）参照）。尚、［工程−１００Ｂ］におけるエッチング液の温度を、この［工程−１００Ｃ］におけるエッチング液の温度よりも高くしたので、θ_D＜θ_111B＜θ_Uとなった。こうして、［０１１］Ａ方向に延び、所望の頂面の幅と全体の高さを有する２重の台形状の凸部１１１を形成することができる。ここで、凸部１１１の幅方向は、［０−１１］Ｂ方向に平行である。

［工程−１１０］
次に、ウェットエッチング法に基づきマスク層１６１を除去した後（図３参照）、凸部１１１の頂面上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、及び、第２導電型を有する第２化合物半導体層１２２が順次積層されて成る発光部１２０を形成し、併せて、凸部１１１が形成されていない素子製造用基板１１０の主面の部分（凹部面，露出面）に、第１導電型を有する第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、及び、第２導電型を有する第２化合物半導体層１２２が順次積層されて成る積層構造体１２０’を形成する。

具体的には、これらの各化合物半導体層をＭＯＣＶＤ法にて成膜する。ＭＯＣＶＤ法にあっては、例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）あるいはトリエチルアルミニウム（ＴＥＡｌ）をアルミニウム（Ａｌ）源の原料ガスとして用い、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）あるいはトリエチルガリウム（ＴＥＧａ）をガリウム（Ｇａ）源の原料ガスとして用い、ターシャリー・ブチル・アルシン（ＴＢＡｓ）あるいはアルシン（ＡｓＨ₃）をヒ素（Ａｓ）源の原料ガスとして用いればよい。また、ｎ型不純物ドーピング用のガスとして、ジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）、モノシラン（ＳｉＨ₄）あるいはトリメチルスズ（ＴＭＳｎ）、硫化水素（Ｈ₂Ｓ）、セレン化水素（Ｈ₂Ｓｅ）あるいはテルル化水素（Ｈ₂Ｔｅ）を用いればよい。一方、ｐ型不純物ドーピング用のガスとして、例えば、トリメチル亜鉛（ＴＭＺｎ）、トリエチル亜鉛（ＴＥＺｎ）、ビス・シクロペンタ・ジエニルマグネシウム（Ｃｐ₂Ｍｇ）、ビス・エチル・シクロペンタ・ジエニルマグネシウム（ＥｔＣｐ₂Ｍｇ）、ビス・イソプロピル・シクロペンタ・ジエニルマグネシウム（ｉ−ＰｒＣｐ₂Ｍｇ）、ビス・メチルシクロペンタ・ジエニルマグネシウム（ＭｅＣｐ₂Ｍｇ）、トリメチルマンガン（ＴＭＭｎ）、四塩化炭素（ＣＣｌ₄）、四臭化炭素（ＣＢｒ₄）あるいは四ヨウ化炭素（ＣＩ₄）等を用いればよい。そして、上述したとおり、ＭＯＣＶＤ法に基づき、これらのＩＩＩ族ガス、Ｖ族ガス、不純物ガスを反応室に導入し、６００゜Ｃ〜９００゜Ｃの温度範囲で熱分解反応させて、結晶成長させることによって、凸部上層１１１Ｂの頂面上、凸部１１１の側面上、及び、素子製造用基板１１０の凹部面上に、第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、第２化合物半導体層１２２Ａ，１２２Ｂをエピタキシャル成長させる。

凸部１１１の側面は、｛１１１｝Ｂ面ではなく、結晶成長面であるが故に、凸部１１１の側面上に、第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、第２化合物半導体層１２２Ａ，１２２Ｂが、順次、結晶成長していく。つまり、図４の（Ａ）〜（Ｃ）に模式的に図示するように、凸部１１１の側面を構成する側面１１１ｂ及び側面１１１ａは、｛１１１｝Ｂ非成長面ではないので、側面の結晶成長の際には両者共に結晶成長する。特に、図４の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、θ_111B≦θ_Uを満たす側面１１１ｂが結晶成長する際には、その傾斜角（θ_U）を保持したまま結晶成長するが、同時に、｛１１１｝Ｂ非成長面を側面に形成しながら結晶成長を続ける（図４の（Ａ）参照）。一方、側面を構成するもう１つの側面である側面１１１ａにおいては、図４の（Ａ）のように、θ_D≦θ_111Bを満たす場合、｛１１１｝Ｂ非成長面を形成することができないので、その傾斜角（θ_D）を保持したまま結晶成長する。

従って、実際には、側面１１１ｂの結晶成長と側面１１１ａの結晶成長とが同時に進行するとき、傾斜角θ_Uを有する側面１１１ｂは、その面で結晶成長しながらも、｛１１１｝Ｂ非成長面の形成を伴っている。それ故、この｛１１１｝Ｂ非成長面と側面１１１ａの結晶成長とによって挟まれ、傾斜角θ_Uを有する側面１１１ｂが占める面積は次第に減少し、消滅する場合がある。つまり、別の結晶面で側面１１１ｂが覆われる場合がある。尚、このような状態を、便宜上、『消滅パターン１』と呼ぶ。あるいは又、傾斜角θ_Uを有する側面１１１ｂが消滅する以前に、側面１１１ａが、新たに発生した｛３１１｝Ｂ面の結晶成長（化合物半導体層１７３が該当する）によって覆われて、側面１１１ａが消滅し、｛３１１｝Ｂ面（化合物半導体層１７３）の結晶成長と、｛１１１｝Ｂ非成長面の結晶成長に伴い、傾斜角θ_Uを有する側面１１１ｂが占める面積が次第に減少し、消滅する場合もある。尚、このような状態を、便宜上、『消滅パターン２』と呼ぶ。このように、傾斜角θ_Uを有する側面１１１ｂあるいは側面１１１ａのどちらか一方が先に消滅した時点における側面形状は、傾斜角θ_Dを有する側面１１１ａと｛１１１｝Ｂ非成長面とによって側面全体が構成されている形態、あるいは、｛３１１｝Ｂ面（化合物半導体層１７３）と傾斜角θ_Uを有する側面１１１ｂとによって側面全体が構成されている形態となる。この状態は、図示していないが、図４の（Ａ）と図４の（Ｂ）との中間に相当する状態である。

その後、消滅パターン１にあっては、残った側面１１１ａは、側面１１１ｂの結晶成長の際に形成された｛１１１｝Ｂ非成長面を埋め込むように、傾斜角θ_Dを保持したまま結晶成長を継続し、次第に｛１１１｝Ｂ非成長面上を占有していくようになる。ところが、この傾斜角θ_Dを保持したまま結晶成長する側面１１１ａは、最下端から発生した｛３１１｝Ｂ面の結晶成長（化合物半導体層１７３）によって急速に追いつかれてしまう。従って、最終的には、凸部の側面は、この｛３１１｝Ｂ面と｛１１１｝Ｂ非成長面だけから構成される。一方、消滅パターン２にあっては、残った側面１１１ｂは、傾斜角θ_Uを保持したまま結晶成長するが、側面１１１ｂの結晶成長に伴って形成された｛１１１｝Ｂ非成長面、及び、側面１１１ａを消滅させた｛３１１｝Ｂ成長面とによって挟まれて、次第にその占有面積を減らし続けて消滅してしまう。従って、最終的には、凸部の側面は、この｛３１１｝Ｂ面と｛１１１｝Ｂ非成長面だけから構成される。そして、これらの消滅パターン１及び消滅パターン２の最終形態を示しているのが図４の（Ｂ）であり、化合物半導体層１７１と化合物半導体層１７２の境界部分には、｛３１１｝Ｂ面が最表面に現れた化合物半導体層１７３が図示されている。一方、凸部上層１１１Ｂの頂面及び素子製造用基板１１０の凹部面は｛１００｝面であるが故に、凸部上層１１１Ｂの頂面上及び素子製造用基板１１０の凹部面上では、特殊な結晶面の発生や消滅が生じることはなく、順番通りに単純に各化合物半導体層が積層され続ける。

従って、発光部１２０及び積層構造体１２０’の形成を開始すると、先ず、凸部１１１の側面上における化合物半導体層の結晶成長、並びに、凸部上層１１１Ｂの頂面上及び素子製造用基板１１０の凹部面上における化合物半導体層といった主立った３箇所で結晶成長が同時に開始し、最終的には、上述したとおり、凸部１１１の側面上における化合物半導体層の結晶成長によって、表面が｛１１１｝Ｂ面から構成された化合物半導体層１７１が凸部１１１の側面上に形成される。一方、素子製造用基板１１０の凹部面上には、表面が｛１００｝面から構成された化合物半導体層１７２が形成され、凸部上層１１１Ｂの頂面上には、表面が｛１００｝面から構成された化合物半導体層１７４が、｛１１１｝Ｂ非成長面の形成を伴って形成される。尚、この｛１１１｝Ｂ非成長面の形成は、上述したとおり、｛１１１｝Ｂ非成長面の形成を伴った側面１１１ｂの結晶成長とは別個独立しており、発生している場所が異なっていることは云うまでもない。

そして、図４（Ｃ）に示すように、最終的には、凸部１１１周辺における全ての結晶成長に関して、化合物半導体層１７２、化合物半導体層１７３及び化合物半導体層１７４の３箇所で結晶成長が進行する。その結果、｛１１１｝Ｂ面は非成長面であるが故に、第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、第２化合物半導体層１２２Ａ，１２２Ｂは、凸部１１１の上の領域と、素子製造用基板１１０の凹部面上の領域とでは、分断された状態で形成（積層）される。こうして、図５の（Ａ）に示す構造を得ることができる。尚、凸部１１１の頂面の幅Ｗ_Uと凸部１１１の高さ（Ｈ_U＋Ｈ_D）との比率を適切に選択することによって、図５の（Ａ）に示すように、断面形状が二等辺三角形状の発光部が完成した時点において、第２化合物半導体層１２２の位置（高さ）が、活性層１２３の位置（高さ）よりも低いところに位置するような構造とすることが可能になる。そして、その結果、活性層１２３の側面に電流ブロック層を確実に形成することが可能となるので、電流パスを活性層に集中させる構造が得られる。また、高さ（Ｈ_U＋Ｈ_D）におけるＨ_U，Ｈ_Dのそれぞれの構成比率を適切に選択することによって、上述したように、２つの側面１１１ｂ，１１１ａの消滅するタイミングを早期に生じさせることや、消滅の順番を制御することが可能となる。特に、傾斜角θ_Dを保持したまま結晶成長する側面１１１ａを消滅させるタイミングが遅れ、側面１１１ａがいつまでも残った状態でその他の面の結晶成長が続くと、最終的に側面１１１ａを消滅させることができたとしても、図６に示す電流ブロック層１４０と活性層１２３の側面との間に、傾斜角θ_Dを有する面がスパイク状に挿入された構造となる場合がある。このような構造が形成されてしまうと、電流リークの原因となる。従って、高さ（Ｈ_U＋Ｈ_D）におけるＨ_U，Ｈ_Dのそれぞれの構成比率は、電流リーク防止のために重要な役割を果たしている。凸部１１１の頂面においては、第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、第２化合物半導体層１２２Ａ，１２２Ｂの厚さを適切に選択することで、凸部１１１の上に、｛１１１｝Ｂ面非成長面を二辺とする断面が二等辺三角形である発光部１２０の積層構造を得ることができる。

［工程−１２０］
その後、積層構造体１２０’上に、発光部１２０を構成する活性層１２３の側面を少なくとも覆う電流ブロック層１４０を形成する。具体的には、第２化合物半導体層１２２Ｂの形成に連続して、全面に、電流ブロック層位置調整層１３０をＭＯＣＶＤ法に基づき形成し、更に、例えば、電流ブロック層１４０を、順次、ＭＯＣＶＤ法に基づき形成する（図６参照）。電流ブロック層１４０は、｛１１１｝Ｂ面上には結晶成長しない。また、電流ブロック層１４０の端面が、少なくとも活性層１２３の側面を覆うように、電流ブロック層１４０を形成する。このような構成、構造は、凸部上層１１１Ｂの頂面の幅Ｗ_Uと凸部１１１の高さ（Ｈ_U＋Ｈ_D）、電流ブロック層位置調整層１３０の厚さを適切に選択することで達成することができる。このときの効果も、上述したとおりである。

［工程−１３０］
次いで、全面に、埋込層１３１及びコンタクト層（キャップ層）１３２を、順次、ＭＯＣＶＤ法に基づき形成する。尚、ＭＯＣＶＤを継続すると、やがて素子製造用基板１１０の凹部面の上方において結晶成長する化合物半導体から成る埋込層１３１が、自己成長停止している発光部１２０を完全に埋め尽くすようになる。その後、コンタクト層１３２に平坦化処理を施す。そして、平坦化されたコンタクト層１３２上に第２電極１５２を真空蒸着法に基づき形成する。こうして、図７に示す構造を得ることができる。尚、第２電極１５２を、所望に応じてパターニングしてもよい。

［工程−１４０］
次に、第２電極１５２を介して素子製造用基板１１０を支持基板１８０に貼り合わせる。具体的には、支持基板１８０の表面に設けられた金属層１８１と第２電極１５２とを密着させる。そして、金属層１８１と第２電極１５２とを金属−金属接合法に基づき接合する。より具体的には、１気圧乃至１０気圧程度の圧力を金属層１８１と第２電極１５２との間に加えて熱圧着する方法によって、均一な貼り合わせを行うことができる。尚、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｇ等を含んだ接着用部材を貼り合わせ面の間に介在させてもよい。

［工程−１５０］
その後、素子製造用基板１１０を除去する。具体的には、アンモニア溶液＋過酸化水素水、硫酸溶液＋過酸化水素水、塩酸溶液＋過酸化水素水、リン酸溶液＋過酸化水素水等を用い、各溶液の混合比を変えることによって、種々の不純物の含有量に応じた酸化還元反応を調整することで、素子製造用基板１１０をエッチングすることができる。

［工程−１６０］
次いで、第１化合物半導体層１２１と電気的に接続された第１電極１５１を形成する。具体的には、第１化合物半導体層１２１の適切な部位に第１電極１５１を真空蒸着法に基づき形成する。こうして、図１に示した構造を有する実施例１の半導体発光素子を得ることができる。尚、半導体発光素子を１つずつ分離してもよいし、多数個（例えば、４個、８個、１６個等）を１群として纏めて、各群を相互に分離してもよい。尚、第１電極１５１の位置や第１電極１５１を構成する材料が光取り出しの妨げとならないよう、逆台形状の凹部における第１電極１５１の形成を出来る限り避け、あるいは又、第１電極１５１を透明導電材料から構成することで、第１電極１５１での光の吸収を出来る限り減らすことが好ましい。

実施例１にあっては、発光部１２０を形成するために凸部１１１を形成する。ところで、凸部１１１は、凸部上層１１１Ｂと凸部下層１１１Ａの２層構造を有する。従って、凸部上層１１１Ｂの頂面の幅Ｗ_Uと、凸部上層１１１Ｂの高さＨ_U、凸部下層１１１Ａの高さＨ_Dを、幅広く選択し、組み合わせることができる。また、上述したとおり、発光部１２０の高さ（大きさ）は凸部上層１１１Ｂの幅Ｗ_Uによって規定されるが、素子製造用基板１１０の凹部面から凸部１１１の頂面までの高さ（Ｈ_U＋Ｈ_D）とその高さにおける頂面の幅Ｗ_Uとの比であるアスペクト比｛（Ｈ_U＋Ｈ_D）／Ｗ_U｝を、所望のアスペクト比の範囲内に、素子製造用基板１１０のウェットエッチングの制御によって調整することができる。即ち、活性層１２３の側面に電流ブロック層１４０の形成を可能にするためには、所望の活性層１２３の幅に対応した凸部１１１のアスペクト比（例えば、『高さ／幅』の値）には或る範囲が存在するので、その範囲にアスペクト比を収めなければならないが、係るアスペクト比の設計自由度が高い。それ故、アスペクト比の最適化を図ることで、活性層１２３の側面に電流ブロック層１４０を形成することができなくなるといった問題の発生を抑制することができる。このように、従来、素子製造用基板１１０のエッチング（制御に揺らぎのあるエッチング）によって得られる凹凸基板のアスペクト比は、凸部の幅や高さに関して、素子製造用基板内でバラツキが生じ、その結果、一部の素子製造用基板の領域においては、凸部の頂面上に形成した発光部における活性層の側面に電流ブロック層を形成することができないといった問題が生じていた。然るに、実施例１にあっては、所望の活性層１２３の幅に対応した所望の凸部１１１のアスペクト比を、素子製造用基板１１０のウェットエッチングの制御によって行うことが可能となり、素子製造用基板内の凹凸構造の面内均一性に関して、大幅な改善が可能となった。更には、高集積化のために凸部１１１の形成ピッチを小さくしても、活性層１２３で発生した光が素子製造用基板１１０で吸収されないし、凸部１１１のアスペクト比を、所望のアスペクト比の範囲内に制御することができるので、活性層１２３の側面に電流ブロック層１４０を形成することができなくなるといった問題の発生も抑制することができる結果、半導体発光素子の高集積化を達成することができる。

また、実施例１にあっては、そもそも、素子製造用基板１１０が除去されるので、活性層１２３で発生した光が、素子製造用基板１１０で吸収されることがない。その結果、発光効率が低下してしまうといった問題の発生を防止することができるし、半導体発光素子の高集積化を確実に達成することができる。更には、素子製造用基板１１０を除去するので、半導体発光素子の直列抵抗値を低減することができる。

実施例２は、実施例１の変形である。実施例２にあっては、凸部の形成後、発光部及び積層構造体を形成する前に、全面にエッチングストップ層を形成する。

具体的には、実施例２の半導体発光素子の製造方法にあっては、先ず、実施例１の［工程−１００］と同様の工程を実行し、［工程−１１０］と同様の工程において、ウェットエッチング法に基づきマスク層１６１を除去した後、全面に、例えば、Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7から成るエッチングストップ層１９１を形成する。

次いで、エッチングストップ層１９１上の凸部１１１の頂面上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、及び、第２導電型を有する第２化合物半導体層１２２が順次積層されて成る発光部１２０を形成し、併せて、凸部１１１が形成されていない素子製造用基板１１０の主面の部分（凹部面，露出面）の上のエッチングストップ層１９１上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、及び、第２導電型を有する第２化合物半導体層１２２が順次積層されて成る積層構造体１２０’を形成する。

実施例１の［工程−１２０］と同様の工程が完了した時点の素子製造用基板等の模式的な一部断面図を図８に示す。

従来の技術にあっては凸部の側面は、非成長面である｛１１１｝Ｂ面から構成されている。従って、例えば、Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7で代表されるＡｓ材料系の化合物半導体層をエッチングストップ層として用いようとした場合、この材料系は、｛１１１｝Ｂ面で結晶成長することができないので、凸部の両側面の一部が被覆されず、結果的にエッチングストップ層の役割を果たすことができない（図１２の素子製造用基板等の模式的な一部断面図を参照）。一方、実施例２にあっては、図８に示すように、凸部１１１の側面１１１ａ，１１１ｂは、｛１１１｝Ｂ面から構成されておらず、凸部上層１１１Ｂと凸部下層１１１Ａの安定した２つのエッチング面であり、しかも、非成長面ではなく、結晶成長面から構成されている。従って、凸部１１１の側面１１１ａ，１１１ｂの上にもエッチングストップ層１９１は形成される。その結果、凸部１１１の両側面の全てがエッチングストップ層１９１によって確実に被覆される。

尚、どのタイミングでエッチングストップ層１９１の結晶成長から第１化合物半導体層１２１の結晶成長へと切り替えるかによって、凸部側面を覆うエッチングストップ層１９１の形状が変化し得るが、いずれにせよ、凸部１１１の側面１１１ａ，１１１ｂを覆うエッチングストップ層１９１の形状が、図４（Ａ）、図４（Ｂ）あるいは図４（Ａ）と図４（Ｂ）との中間的な工程に位置する形状となることは云うまでもない。また、活性層１２３がＳｂあるいはＢｉを含有する場合、前述したとおり、エッチングストップ層に用いる材料に、少なくともＡｌＳｂあるいはＡｌＢｉを含有する層を含ませることによって、エッチングストップ層としての機能を得ることが可能である。

以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定するものではない。実施例において説明した半導体発光素子の構成、構造、半導体発光素子を構成する材料、半導体発光素子の製造条件や各種数値は例示であり、適宜変更することができる。実施例においては、第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型としたが、これとは逆に、第１導電型をｐ型、第２導電型をｎ型としてもよい。また、フレア・ストライプ構造を採用してもよい。あるいは又、素子製造用基板を除去するが、素子製造用基板の一部を残しておき、係る残された素子製造用基板の一部をコンタクト層として用い、係る残された素子製造用基板の一部の上に第１電極を形成してもよい。

図１は、実施例１の半導体発光素子であるＳＤＨ型半導体レーザの模式的な一部断面図である。 図２の（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例１の半導体発光素子の製造方法を説明するための素子製造用基板等の模式的な一部断面図である。 図３は、図２の（Ｃ）に引き続き、実施例１の半導体発光素子の製造方法を説明するための素子製造用基板等の模式的な一部断面図であり、凸部の模式的な一部断面図である。 図４の（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例１の半導体発光素子の製造において、積層構造体が結晶成長していく過程を模式的に示す、素子製造用基板等の模式的な一部断面図である。 図５の（Ａ）は、図４の（Ｃ）に引き続き、実施例１の半導体発光素子の製造方法を説明するための素子製造用基板等の模式的な一部断面図であり、図５の（Ｂ）は、化合物半導体層の詳細を説明するために化合物半導体層の一部を拡大した模式的な一部断面図である。 図６は、図５の（Ａ）に引き続き、実施例１の半導体発光素子の製造方法を説明するための素子製造用基板等の模式的な一部断面図である。 図７は、図６に引き続き、実施例１の半導体発光素子であるＳＤＨ型半導体レーザの製造工程における模式的な一部断面図である。 図８は、実施例２の半導体発光素子であるＳＤＨ型半導体レーザの製造工程における実施例１の［工程−１２０］と同様の工程が完了した時点の素子製造用基板等の模式的な一部断面図である。 図９の（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の半導体発光素子における問題点を説明するための素子製造用基板等の模式的な一部断面図である。 図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の半導体発光素子における別の問題点を説明するための素子製造用基板等の模式的な一部断面図である。 図１１の（Ａ）〜（Ｃ）は、従来の半導体発光素子における問題点を纏めた素子製造用基板等の概念図である。 図１２は、エッチングストップ層を有する従来の半導体発光素子の製造方法における問題点を説明するための素子製造用基板等の模式的な一部断面図である。

符号の説明

１１０・・・素子製造用基板、１１１・・・凸部、１１１Ａ・・・凸部下層、１１１ａ・・・凸部下層の側面、１１１Ｂ・・・凸部上層、１１１ｂ・・・凸部上層の側面、１２０・・・発光部、１２０’，・・・積層構造体、１２１・・・第１化合物半導体層、１２２・・・第２化合物半導体層、１２３・・・活性層、１３０，・・・電流ブロック層位置調整層、１３１，・・・埋込層、１３２，・・・コンタクト層（キャップ層）、１４０，・・・電流ブロック層、１５１・・・第１電極、１５２・・・第２電極、１６１・・・マスク層、１７１，１７２，１７３，１７４・・・化合物半導体層、１８０・・・支持基板、１８１・・・金属層、１９１・・・エッチングストップ層

Claims (8)

1. （Ａ）｛１００｝面を主面として有する素子製造用基板の該主面に、素子製造用基板の＜１１０＞方向と平行に延びる凸部を形成し、次いで、
   （Ｂ）凸部の頂面上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、及び、第２導電型を有する第２化合物半導体層が順次積層されて成る発光部を形成し、併せて、凸部が形成されていない素子製造用基板の主面の部分に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、及び、第２導電型を有する第２化合物半導体層が順次積層されて成る積層構造体を形成し、その後、
   （Ｃ）該積層構造体上に、発光部を構成する活性層の側面を少なくとも覆う電流ブロック層を形成し、次に、
   （Ｄ）全面にコンタクト層を形成し、該コンタクト層上に第２電極を形成した後、
   （Ｅ）第２電極を介して素子製造用基板を支持基板に貼り合わせ、次いで、素子製造用基板を除去し、その後、
   （Ｆ）第１化合物半導体層と電気的に接続された第１電極を形成する、
   工程を具備し、
   前記工程（Ａ）は、
   （ａ）素子製造用基板の主面に、＜１１０＞方向と平行に延びるマスク層を形成した後、
   （ｂ）マスク層をエッチング用マスクとして用いて、エッチング液を用いたウェットエッチング法にて素子製造用基板の主面をエッチングし、｛１１０｝面で切断したときの断面形状が、底辺の長さが上辺の長さよりも長い等脚台形であり、側面の傾斜角がθ_Uである凸部上層を形成し、次いで、
   （ｃ）エッチング液の温度を変えて、マスク層及び凸部上層の側面をエッチング用マスクとして用いて、素子製造用基板の主面をウェットエッチング法にて更にエッチングし、｛１１０｝面で切断したときの断面形状が、底辺の長さが上辺の長さよりも長い等脚台形であり、且つ、側面の傾斜角がθ_D（但し、θ_D≠θ_U）である凸部下層を形成する、
   各工程から成る半導体発光素子の製造方法。
2. 凸部上層を｛１１０｝面で切断したときの断面形状における底辺は、凸部下層を｛１１０｝面で切断したときの断面形状における上辺であり、
   凸部の側面が（１１１）Ｂ面であるときの側面の傾斜角をθ_111Bとしたとき、
   θ_D≦θ_111B≦θ_U（但し、θ_D≠θ_U）
   を満足する請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
3. 前記工程（ｂ）におけるエッチング液の温度は、前記工程（ｃ）におけるエッチング液の温度よりも高い請求項２に記載の半導体発光素子の製造方法。
4. 凸部上層の厚さをＨ_U、凸部下層の厚さをＨ_Dとしたとき、
   Ｈ_U／（Ｈ_U＋Ｈ_D）≧０．５
   を満足する請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
5. Ｈ_U／（Ｈ_U＋Ｈ_D）≧０．７
   を満足する請求項４に記載の半導体発光素子の製造方法。
6. 凸部上層の厚さをＨ_U、凸部下層の厚さをＨ_D、凸部上層の幅をＷ_Uとしたとき、
   （Ｈ_U＋Ｈ_D）／Ｗ_U≧０．４
   を満足する請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
7. （Ｈ_U＋Ｈ_D）／Ｗ_U≧０．９
   を満足する請求項６に記載の半導体発光素子の製造方法。
8. 前記工程（Ａ）に引き続き、全面にエッチングストップ層を形成する請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。

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