JP2015035543A - 発光素子の製造方法 - Google Patents

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Muneyuki Kazetagawa
統之 風田川
達史 濱口
Tatsufumi Hamaguchi
達史 濱口
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Masaru Kuramoto
大 倉本
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Abstract

【課題】共振器の長さの均一化を図り得る構成、構造を有する発光素子の製造方法を提供する。【解決手段】発光素子の製造方法は、（ａ）発光素子製造用基板１１における素子形成領域１３の外側の領域１４上に選択成長用のマスク層１２を形成し、次いで、（ｂ）素子形成領域１３上に、第１化合物半導体層２１、活性層２３及び、第２化合物半導体層２２が積層されて成る積層構造体２０を形成した後、（ｃ）第２化合物半導体層２２に第２電極３２及び第２光反射層４２を形成し、次いで、（ｄ）第２光反射層４２を支持基板２６に固定した後、（ｅ）発光素子製造用基板１１を除去して、第１化合物半導体層２１の第１面及びマスク層１２を露出させ、次いで、（ｆ）第１化合物半導体層２１の第１面上に、第１光反射層４１及び第１電極３１を形成する各工程を備えている。【選択図】 図６

Description

本開示は、発光素子の製造方法に関する。
窒化物半導体から構成された面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）が、例えば、特開２０１０−１２３９２１から周知である。この特許公開公報に開示された面発光レーザ素子は、
基板上に、第２導電型層、発光層及び第１導電型層をこの順に積層した窒化物半導体の積層体を形成し、
第１導電型層上に誘電体多層膜から成る第１ブラッグ反射器を形成し、
第１ブラッグ反射器上に第１導電型層と電気的に接続された第１電極を形成し、
第１ブラッグ反射器及び第１電極を介して、積層体を支持基板に接合し、
積層体から基板を除去して第２導電型層を露出させ、
第２導電型層の露出した面に、第２電極と、誘電体多層膜から成り、第１ブラッグ反射器と対向するように配置された第２ブラッグ反射器とを形成することで製造される。
ここで、積層体から基板の一部又は全てを除去して第２導電型層を露出させるが、基板の除去は、レーザリフトオフ法、研磨、エッチング等を利用している。また、露出した第２導電型層の表面を、適当な研磨剤を用いたＣＭＰ法（化学的／機械的研磨法）、適当なエッチャントを用いたエッチング方法等に基づき鏡面仕上げすることで、第２導電型層表面での光の散乱を最小限に抑える。そして、鏡面仕上げされた第２導電型層の表面の上に、第２電極と第２ブラッグ反射器とを任意の順序で形成する。
特開２０１０−１２３９２１
ところで、基板面内において、各面発光レーザ素子における第１ブラッグ反射器と積層体と第２ブラッグ反射器とから成る共振器の長さ（より具体的には、積層体の厚さ）の均一化を図ることが重要である。そして、そのためには、例えば、ＣＭＰ法に基づく第２導電型層の除去量の、基板面内におけるバラツキ発生を抑制することが重要である。しかしながら、上記の特許公開公報には、基板面内における第２導電型層の除去量のバラツキ発生を抑制する手段に関して、何ら、言及されていない。
従って、本開示の目的は、共振器の長さの均一化を図り得る構成、構造を有する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開示の第１の態様に係る発光素子の製造方法は、
（ａ）発光素子製造用基板における素子形成領域の外側の領域上に、第１化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る選択成長用のマスク層を形成し、次いで、
（ｂ）素子形成領域上に、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層の第２面と接する活性層、及び、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面が活性層と接する第２化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体を形成した後、
（ｃ）第２化合物半導体層の第２面上に第２電極及び多層膜から成る第２光反射層を形成し、次いで、
（ｄ）第２光反射層を支持基板に固定した後、
（ｅ）発光素子製造用基板を除去して、第１化合物半導体層の第１面及びマスク層を露出させ、次いで、
（ｆ）第１化合物半導体層の第１面上に、多層膜から成る第１光反射層及び第１電極を形成する、
各工程を備えている。
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る発光素子の製造方法は、
（ａ）発光素子製造用基板における素子形成領域の外側の領域上に、第１化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る選択成長用のマスク層を形成し、素子形成領域上に、多層膜から成り、凸形状を有する第１光反射層を形成し、次いで、
（ｂ）第１光反射層を含む発光素子製造用基板上に、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層の第２面と接する活性層、及び、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面が活性層と接する第２化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体を形成した後、
（ｃ）第２化合物半導体層の第２面上に第２電極及び多層膜から成る第２光反射層を形成し、次いで、
（ｄ）第２光反射層を支持基板に固定した後、
（ｅ）発光素子製造用基板を除去して、第１化合物半導体層の第１面、マスク層及び第１光反射層を露出させ、次いで、
（ｆ）少なくとも第１化合物半導体層の第１面上に第１電極を形成する、
各工程を備えている。
上記の目的を達成するための本開示の第３の態様に係る発光素子の製造方法は、
（ａ）発光素子製造用基板における素子形成領域の外側の領域上に、第１化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る選択成長用のマスク層を形成し、素子形成領域上に、第１化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る凸部を形成し、次いで、
（ｂ）凸部を含む発光素子製造用基板上に、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層の第２面と接する活性層、及び、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面が活性層と接する第２化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体を形成した後、
（ｃ）第２化合物半導体層の第２面上に第２電極及び多層膜から成る第２光反射層を形成し、次いで、
（ｄ）第２光反射層を支持基板に固定した後、
（ｅ）発光素子製造用基板を除去して、第１化合物半導体層の第１面、マスク層及び凸部を露出させ、次いで、
（ｆ）凸部を除去し、少なくとも凸部が除去された第１化合物半導体層の第１面の部分の上に多層膜から成る第１光反射層を形成し、少なくとも第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分の上に第１電極を形成する、
各工程を備えている。
本開示の第１の態様に係る発光素子の製造方法にあっては、選択成長用のマスク層が形成されている状態で発光素子製造用基板を除去する。また、本開示の第２の態様に係る発光素子の製造方法にあっては、選択成長用のマスク層及び第１光反射層が形成されている状態で発光素子製造用基板を除去する。更には、本開示の第３の態様に係る発光素子の製造方法にあっては、選択成長用のマスク層及び凸部が形成されている状態で発光素子製造用基板を除去する。それ故、発光素子製造用基板の除去時、これらのマスク層や第１光反射層、凸部が一種のストッパーとして機能する結果、発光素子製造用基板面内における発光素子製造用基板の除去バラツキ、更には、第１化合物半導体層の厚さバラツキの発生を抑制することができ、共振器の長さの均一化を図ることができるので、得られる発光素子の特性の安定化を達成することができる。尚、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また、付加的な効果があってもよい。
図１Ａ及び図１Ｂは、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図２Ａ及び図２Ｂは、図１Ｂに引き続き、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図３は、図２Ｂに引き続き、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図４は、図３に引き続き、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図５は、図４に引き続き、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図６は、図５に引き続き、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図９Ａ及び図９Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図１０Ａ及び図１０Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図１１Ａ及び図１１Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図１２Ａ及び図１２Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図１３Ａ及び図１３Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図１４Ａ及び図１４Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図１５Ａ及び図１５Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図１６Ａ及び図１６Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図１７Ａ及び図１７Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図１８Ａ及び図１８Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図１９Ａ及び図１９Ｂは、実施例２の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図２０Ａ及び図２０Ｂは、図１９Ｂに引き続き、実施例２の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図２１は、図２０Ｂに引き続き、実施例２の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図２２は、図２Ｂに引き続き、実施例２の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図２３は、図２２に引き続き、実施例２の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図２４Ａ及び図２４Ｂは、それぞれ、実施例２の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図２５Ａ及び図２５Ｂは、実施例３の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図２６Ａ及び図２６Ｂは、図２５Ｂに引き続き、実施例３の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図２７は、図２６Ｂに引き続き、実施例３の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図２８は、図２７に引き続き、実施例３の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図２９は、図２８に引き続き、実施例３の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図３０は、図２９に引き続き、実施例３の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図３１は、図３０に引き続き、実施例３の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図３２Ａ及び図３２Ｂは、それぞれ、実施例３の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図３３Ａ及び図３３Ｂは、それぞれ、実施例３の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図３４Ａ及び図３４Ｂは、それぞれ、実施例３の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図３５Ａ及び図３５Ｂは、それぞれ、実施例３の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図３６Ａ及び図３６Ｂは、それぞれ、実施例３の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図３７Ａ及び図３７Ｂは、それぞれ、実施例３の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図３８は、実施例３の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図３９は、実施例４の発光素子の模式的な一部端面図である。 図４０は、実施例４の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図４１は、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図４２は、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図４３は、実施例１の発光素子の別の変形例の模式的な一部端面図である。 図４４は、実施例１の発光素子の更に別の変形例の模式的な一部端面図である。 図４５は、実施例１の発光素子の更に別の変形例の模式的な一部端面図である。
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の第１の態様、第２の態様及び第３の態様に係る発光素子の製造方法、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の第１の態様に係る発光素子の製造方法）
３．実施例２（本開示の第２の態様に係る発光素子の製造方法）
４．実施例３（本開示の第３の態様に係る発光素子の製造方法）
５．実施例４（実施例２及び実施例３の変形）、その他
［本開示の第１の態様、第２の態様及び第３の態様に係る発光素子の製造方法、全般に関する説明］
本開示の第１の態様に係る発光素子の製造方法（以下、『本開示の第１の態様』と略称する）にあっては、前記工程（ｅ）における第１化合物半導体層の第１面及びマスク層の露出を、化学的／機械的研磨法（ＣＭＰ法）に基づき行う形態とすることができる。また、本開示の第２の態様に係る発光素子の製造方法（以下、『本開示の第２の態様』と略称する）にあっては、前記工程（ｅ）における第１化合物半導体層の第１面、マスク層及び第１光反射層の露出を、化学的／機械的研磨法に基づき行う形態とすることができる。更には、本開示の第３の態様に係る発光素子の製造方法（以下、『本開示の第３の態様』と略称する）にあっては、前記工程（ｅ）における第１化合物半導体層の第１面、マスク層及び凸部の露出を、化学的／機械的研磨法に基づき行う形態とすることができる。尚、先ず、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液、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たウェットエッチング法や、ドライエッチング法、レーザを用いたリフトオフ法、機械研磨法等によって、あるいは、これらの組合せによって、発光素子製造用基板の除去を行い、あるいは、発光素子製造用基板の厚さを薄くし、次いで、化学的／機械的研磨法を実行することで、第１化合物半導体層の第１面等を露出させる。
上記の好ましい形態を含む本開示の第１の態様にあっては、前記工程（ｆ）において、第１化合物半導体層の第１面上に多層膜から成る第１光反射層及び第１電極を形成するが、第１光反射層を形成した後、第１電極を形成してもよいし、第１電極を形成した後、第１光反射層を形成してもよい。また、前記工程（ｆ）において第１化合物半導体層の第１面上に第１電極を形成する前に、第１化合物半導体層の第１面の一部をエッチングすることで、第１化合物半導体層に段差部を形成し、前記工程（ｆ）において、少なくとも段差部の内側に第１光反射層を形成し、少なくとも段差部の外側に第１電極を形成する形態とすることができる。あるいは又、本開示の第１の態様にあっては、前記工程（ｆ）において第１化合物半導体層の第１面上に第１電極を形成する前に、第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分をエッチングする形態とすることができる。あるいは又、本開示の第１の態様にあっては、前記工程（ｆ）において、第１化合物半導体層の第１面の部分をエッチングすることで、第１化合物半導体層に粗面領域を形成し、次いで、少なくとも粗面領域で囲まれた第１化合物半導体層の部分である平坦領域に第１光反射層を形成し、少なくとも粗面領域に第１電極を形成する形態とすることができる。あるいは又、本開示の第１の態様にあっては、第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分を、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）に基づきエッチングする形態とすることができる。粗面領域は平坦領域を囲んでいる形態とすることができる。
また、上記の好ましい形態を含む本開示の第２の態様〜第３の態様にあっては、前記工程（ｆ）において第１化合物半導体層の第１面上に第１電極を形成する前に、第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分をエッチングする形態とすることができる。あるいは又、本開示の第２の態様、第３の態様にあっては、第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分を、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）に基づきエッチングする形態とすることができる。
ここで、エッチング方法として、上述したとおり、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）を挙げることができる。但し、反応性イオンエッチング法の代わりに、反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）エッチング法、イオンビームエッチング法等とすることもできる。エッチング用ガスとして、ＣＦ4等のフッ素系ガス、Ｃｌ2、ＣＣｌ4、ＳｉＣｌ4等の塩素系ガス、ＨＩ等のヨウ素系ガスを挙げることができ、これらのエッチング用ガスを単独で使用してもよいし、混合して使用してもよい。
本開示の第１の態様において、段差部は単純閉曲線から構成されている形態とすることができる。尚、単純閉曲線（ジョルダン閉曲線とも呼ばれる）には、曲線だけでなく、線分の組合せ、曲線と線分の組合せも包含される。
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の第１の態様において、第１光反射層は、第１化合物半導体層の第１面の凸部に形成されており、第１電極は、第１化合物半導体層の第１面の凹部に形成されている形態とすることができるし、これとは逆に、第１光反射層は、第１化合物半導体層の第１面の凹部に形成されており、第１電極は、第１化合物半導体層の第１面の凸部に形成されている形態とすることもできる。
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の第１の態様〜第３の態様において、段差部の内側における第１化合物半導体層の第１面の表面粗さＲａの値（あるいは、平坦領域の表面粗さＲａの値、あるいは、第１光反射層と接する第１化合物半導体層の第１面の部分の表面粗さＲａの値）は３×１０-9ｍ以下であり、段差部の外側における第１化合物半導体層の第１面の表面粗さＲａの値（あるいは、粗面領域の表面粗さＲａの値、あるいは、第１電極が形成される第１化合物半導体層の第１面の部分の表面粗さＲａの値）は、段差部の内側における第１化合物半導体層の第１面の表面粗さＲａの値（あるいは、平坦領域の表面粗さＲａの値、あるいは、第１光反射層と接する第１化合物半導体層の第１面の部分の表面粗さＲａの値）を超えることが好ましい。尚、表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ−６１０：２００１に規定されている。表面粗さＲａは、具体的には、ＡＦＭや断面ＴＥＭに基づく観察に基づき測定することができる。
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の第１の態様〜第３の態様において、段差部の内側における第１化合物半導体層の第１面の接触抵抗値をＲ1（あるいは、平坦領域における接触抵抗値をＲ1、あるいは、第１光反射層と接する第１化合物半導体層の第１面の部分の接触抵抗値をＲ1）、段差部の外側における第１化合物半導体層の第１面の接触抵抗値をＲ2（あるいは、粗面領域における接触抵抗値をＲ2、あるいは、第１電極が形成される第１化合物半導体層の第１面の部分の接触抵抗値をＲ2）としたとき、
Ｒ2／Ｒ1≦１
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を含む本開示の第１の態様において、段差部の高さは、第１化合物半導体層の厚さ未満である形態とすることができるし、あるいは又、段差部の高さは、１×１０-8ｍ以上、１×１０-5ｍ以下である形態とすることができる。
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の第３の態様において、前記工程（ａ）において形成される凸部は、頂面が底面よりも小さい形態とすることができる。
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の第２の態様若しくは第３の態様にあっては、第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に、第２光反射層の面積重心点は存在しない形態とすることができる。
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の第２の態様若しくは第３の態様にあっては、第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に、活性層の面積重心点は存在しない形態とすることができる。
第１光反射層や凸部が形成された発光素子製造用基板上に、第１化合物半導体層を、ＥＬＯ（Epitaxial Lateral Overgrowth）法等の横方向にエピタキシャル成長させる方法を用いて、横方向成長により形成したとき、第１光反射層や凸部の縁部から第１光反射層や凸部の中心部に向かってエピタキシャル成長する第１化合物半導体層が会合すると、会合部分に結晶欠陥が多く発生する場合がある。この結晶欠陥が多く存在する会合部分が素子領域（後述する）の中心部に位置すると、発光素子の特性に悪影響が生じる虞がある。第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に第２光反射層の面積重心点が存在しない形態、第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に活性層の面積重心点が存在しない形態とすることで、発光素子の特性への悪影響の発生を確実に抑制することができる。
本開示の第１の態様にあっては、工程（ｆ）において、第１化合物半導体層の第１面に粗面領域を形成し、少なくとも、粗面領域によって囲まれた第１化合物半導体層の第１面の部分である平坦領域に、多層膜から成る第１光反射層を形成し、少なくとも粗面領域に第１電極を形成するが、具体的には、以下の形成順序を挙げることができる。
（ｆ−１）第１光反射層の形成、第１化合物半導体層の第１面における粗面領域の形成、第１電極の形成
（ｆ−２）第１化合物半導体層の第１面における粗面領域の形成、第１電極の形成、第１光反射層の形成
（ｆ−３）第１化合物半導体層の第１面における粗面領域の形成、第１光反射層の形成、第１電極の形成
また、本開示の第１の態様にあっては、工程（ｆ）において、第１化合物半導体層の第１面に段差部を形成し、少なくとも段差部の内側に多層膜から成る第１光反射層を形成し、少なくとも段差部の外側に第１電極を形成するが、具体的には、以下の形成順序を挙げることができる。
（ｆ−４）第１光反射層の形成、第１化合物半導体層の第１面における段差部の形成、第１電極の形成
（ｆ−５）第１化合物半導体層の第１面における段差部の形成、第１電極の形成、第１光反射層の形成
（ｆ−６）第１化合物半導体層の第１面における段差部の形成、第１光反射層の形成、第１電極の形成
上記の好ましい形態を含む本開示の第３の態様にあっては、前記工程（ｆ）において第１化合物半導体層の第１面上に第１電極を形成する前に、第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分をエッチングする形態とすることができる。そして、この場合、前記工程（ｆ）における、凸部の除去、第１光反射層の形成、第１化合物半導体層のエッチング、第１電極の形成の手順として、以下の手順を挙げることができる。
（ｆ−１）凸部の除去、第１光反射層の形成、第１化合物半導体層のエッチング、第１電極の形成
（ｆ−２）凸部の除去、第１化合物半導体層のエッチング、第１光反射層の形成、第１電極の形成
（ｆ−３）凸部の除去、第１化合物半導体層のエッチング、第１電極の形成、第１光反射層の形成
（ｆ−４）第１化合物半導体層のエッチング、凸部の除去、第１光反射層の形成、第１電極の形成
（ｆ−５）第１化合物半導体層のエッチング、凸部の除去、第１電極の形成、第１光反射層の形成
（ｆ−６）第１化合物半導体層のエッチング、第１電極の形成、凸部の除去、第１光反射層の形成
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の第１の態様、第２の態様若しくは第３の態様に係る発光素子の製造方法（以下、これらを総称して、単に、『本開示』と呼ぶ場合がある）において、第１光反射層と第１電極とは接している構成とすることができる。あるいは又、第１光反射層と第１電極とは離間しており、即ち、オフセットを有しており、離間距離は１ｍｍ以内である構成とすることができる。そして、この場合、本開示の第３の態様にあっては、第１光反射層と第１電極との間に第１化合物半導体層の突起部分が存在する構成とすることができる。第１光反射層内に位置する素子領域（後述する）と第１電極とが離れると、電流は、第１化合物半導体層中を長い距離、流れることになる。それ故、この電流経路において生ずる電気抵抗を低く抑えるために、離間距離は１ｍｍ以内であることが好ましい。
更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示において、第１光反射層から第２光反射層まで距離は、０．１５μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。
更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示にあっては、活性層において生成した光は、第１光反射層を介して外部に出射される形態とすることができる。そして、この場合、第１化合物半導体層の第１面と接する第１光反射層の部分（第２光反射層と対向する第１光反射層の部分）の面積をＳ1、第２化合物半導体層の第２面に対向する第２光反射層の部分（第１光反射層と対向する第２光反射層の部分）の面積をＳ2としたとき、
Ｓ1＞Ｓ2
を満足することが望ましい。
また、第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に第２光反射層の面積重心点が存在しない形態、第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に活性層の面積重心点が存在しない形態において、第１化合物半導体層の第１面と接する第１光反射層の部分（第２光反射層と対向する第１光反射層の部分）であって、素子領域（後述する）を構成する部分の面積をＳ3、第２化合物半導体層の第２面に対向する第２光反射層の部分（第１光反射層と対向する第２光反射層の部分）であって、素子領域を構成する部分の面積をＳ4としたとき、
Ｓ3＞Ｓ4
を満足することが望ましい。
第１化合物半導体層の第１面における第１光反射層と第１電極の配置状態として、上述したとおり、第１光反射層と第１電極とが接している状態を挙げることができるし、あるいは又、第１光反射層と第１電極とが離間している状態を挙げることができるし、場合によっては、第１光反射層の縁部の上にまで第１電極が形成されている状態、第１電極の縁部の上にまで第１光反射層が形成されている状態を挙げることもできる。ここで、第１電極の縁部の上にまで第１光反射層が形成されている状態とする場合、第１電極は、レーザ発振の基本モード光を出来る限り吸収しないように、或る程度の大きさの開口部を有する必要がある。開口部の大きさは、基本モードの波長や横方向（第１化合物半導体層の面内方向）の光閉じ込め構造によって変化するので、限定するものではないが、おおよそ発振波長λの数倍のオーダーであることが好ましい。
更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示において、第１電極は金属又は合金から成る形態とすることができるし、第２電極は透明導電性材料から成る形態とすることができる。第２電極を透明導電性材料から構成することで、電流を横方向（第２化合物半導体層の面内方向）に広げることができ、効率良く、素子領域（次に述べる）に電流を供給することができる。第２電極は第２化合物半導体層の第２面上に形成されており、第２光反射層は第２電極上に形成されていることが好ましい。
ここで、「素子領域」とは、狭窄された電流が注入される領域、あるいは又、屈折率差等により光が閉じ込められる領域、あるいは又、第１光反射層と第２光反射層で挟まれた領域の内、レーザ発振が生じる領域、あるいは又、第１光反射層と第２光反射層で挟まれた領域の内、実際にレーザ発振に寄与する領域を指す。
発光素子は、上述したとおり、第１化合物半導体層の頂面から第１光反射層を介して光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る構成とすることができるし、あるいは又、第２化合物半導体層の頂面から第２光反射層を介して光を出射する面発光レーザ素子から成る構成とすることもできる。
以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示において、積層構造体は、具体的には、ＡｌＧａＩｎＮ系化合物半導体から成る構成とすることができる。ここで、ＡｌＧａＩｎＮ系化合物半導体として、より具体的には、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮを挙げることができる。更には、これらの化合物半導体に、所望に応じて、ホウ素（Ｂ）原子やタリウム（Ｔｌ）原子、ヒ素（Ａｓ）原子、リン（Ｐ）原子、アンチモン（Ｓｂ）原子が含まれていてもよい。活性層は、量子井戸構造を有することが望ましい。具体的には、単一量子井戸構造（ＱＷ構造）を有していてもよいし、多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）を有していてもよい。量子井戸構造を有する活性層は、井戸層及び障壁層が、少なくとも１層、積層された構造を有するが、（井戸層を構成する化合物半導体，障壁層を構成する化合物半導体）の組合せとして、（ＩｎyＧａ(1-y)Ｎ，ＧａＮ）、（ＩｎyＧａ(1-y)Ｎ，ＩｎzＧａ(1-z)Ｎ）［但し、ｙ＞ｚ］、（ＩｎyＧａ(1-y)Ｎ，ＡｌＧａＮ）を例示することができる。第１化合物半導体層を第１導電型（例えば、ｎ型）の化合物半導体から構成し、第２化合物半導体層を第１導電型とは異なる第２導電型（例えば、ｐ型）の化合物半導体から構成することができる。第１化合物半導体層、第２化合物半導体層は、第１クラッド層、第２クラッド層とも呼ばれる。第２電極と第２化合物半導体層との間に、電流狭窄構造が形成されていることが好ましい。第１化合物半導体層、第２化合物半導体層は、単一構造の層であってもよいし、多層構造の層であってもよいし、超格子構造の層であってもよい。更には、組成傾斜層、濃度傾斜層を備えた層とすることもできる。
電流狭窄構造を得るためには、第２電極と第２化合物半導体層との間に絶縁材料（例えば、ＳｉＯ2やＳｉＮ、Ａｌ2Ｏ3）から成る電流狭窄層を形成してもよいし、あるいは又、第２化合物半導体層をＲＩＥ法等によりエッチングしてメサ構造を形成してもよいし、あるいは又、積層された第２化合物半導体層の一部の層を横方向から部分的に酸化して電流狭窄領域を形成してもよいし、第２化合物半導体層に不純物をイオン注入して導電性が低下した領域を形成してもよいし、あるいは、これらを、適宜、組み合わせてもよい。但し、第２電極は、電流狭窄により電流が流れる第２化合物半導体層の部分と電気的に接続されている必要がある。
発光素子製造用基板として、ＧａＮ基板、サファイア基板、ＧａＡｓ基板、ＳｉＣ基板、アルミナ基板、ＺｎＳ基板、ＺｎＯ基板、ＡｌＮ基板、ＬｉＭｇＯ基板、ＬｉＧａＯ2基板、ＭｇＡｌ2Ｏ4基板、ＩｎＰ基板、Ｓｉ基板、これらの基板の表面（主面）に下地層やバッファ層が形成されたものを挙げることができる。ＧａＮ系化合物半導体層を基板に形成する場合、ＧａＮ基板の使用が欠陥密度の少ないことから好ましい。ＧａＮ基板は成長面によって、極性／無極性／半極性と特性が変わることが知られているが、ＧａＮ基板のいずれの主面も化合物半導体層の形成に使用することができる。また、これらの基板の主面に関して、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。発光素子を構成する各種の化合物半導体層の形成方法として、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法，ＭＯＶＰＥ法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ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等を挙げることができる。
ここで、ＭＯＣＶＤ法における有機ガリウム源ガスとして、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）ガスやトリエチルガリウム（ＴＥＧ）ガスを挙げることができるし、窒素源ガスとして、アンモニアガスやヒドラジンガスを挙げることができる。ｎ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層の形成においては、例えば、ｎ型不純物（ｎ型ドーパント）としてケイ素（Ｓｉ）を添加すればよいし、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層の形成においては、例えば、ｐ型不純物（ｐ型ドーパント）としてマグネシウム（Ｍｇ）を添加すればよい。ＧａＮ系化合物半導体層の構成原子としてアルミニウム（Ａｌ）あるいはインジウム（Ｉｎ）が含まれる場合、Ａｌ源としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）ガスを用いればよいし、Ｉｎ源としてトリメチルインジウム（ＴＭＩ）ガスを用いればよい。更には、Ｓｉ源としてモノシランガス（ＳｉＨ4ガス）を用いればよいし、Ｍｇ源としてシクロペンタジエニルマグネシウムガスやメチルシクロペンタジエニルマグネシウム、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）を用いればよい。尚、ｎ型不純物（ｎ型ドーパント）として、Ｓｉ以外に、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｃ、Ｔｅ、Ｓ、Ｏ、Ｐｄ、Ｐｏを挙げることができるし、ｐ型不純物（ｐ型ドーパント）として、Ｍｇ以外に、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃ、Ｈｇ、Ｓｒを挙げることができる。
支持基板は、例えば、発光素子製造用基板として例示した各種の基板から構成すればよいし、あるいは又、ＡｌＮ等から成る絶縁性基板、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ等から成る半導体基板、金属製基板や合金製基板から構成することもできるが、導電性を有する基板を用いることが好ましく、あるいは又、機械的特性、弾性変形、塑性変形性、放熱性等の観点から金属製基板や合金製基板を用いることが好ましい。支持基板の厚さとして、例えば、０．０５ｍｍ乃至０．５ｍｍを例示することができる。第２光反射層の支持基板への固定方法として、半田接合法、常温接合法、粘着テープを用いた接合法、ワックス接合を用いた接合法等、既知の方法を用いることができるが、導電性の確保という観点からは半田接合法あるいは常温接合法を採用することが望ましい。例えば導電性基板であるシリコン半導体基板を支持基板として使用する場合、熱膨張係数の違いによる反りを抑制するために、４００゜Ｃ以下の低温で接合可能な方法を採用することが望ましい。支持基板としてＧａＮ基板を使用する場合、接合温度が４００゜Ｃ以上であってもよい。
第１電極は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｔｉ（チタン）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）、錫（Ｓｎ）及びインジウム（Ｉｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属（合金を含む）を含む、単層構成又は多層構成を有することが望ましく、具体的には、例えば、Ｔｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｔｉ／Ａｌ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ／Ｐｔ、Ｎｉ／Ｐｔ、Ｐｄ／Ｐｔ、Ａｇ／Ｐｄを例示することができる。尚、多層構成における「／」の前の層ほど、より活性層側に位置する。以下の説明においても同様である。第１電極は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等のＰＶＤ法にて成膜することができる。
第２電極を構成する透明導電性材料として、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ，Indium Tin Oxide，ＳｎドープのＩｎ2Ｏ3、結晶性ＩＴＯ及びアモルファスＩＴＯを含む）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ，Indium Zinc Oxide）、ＩＦＯ（ＦドープのＩｎ2Ｏ3）、酸化錫（ＳｎＯ2）、ＡＴＯ（ＳｂドープのＳｎＯ2）、ＦＴＯ（ＦドープのＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ、ＡｌドープのＺｎＯやＢドープのＺｎＯを含む）を例示することができる。あるいは又、第２電極として、ガリウム酸化物、チタン酸化物、ニオブ酸化物、ニッケル酸化物等を母層とする透明導電膜を挙げることができる。但し、第２電極を構成する材料として、第２光反射層と第２電極との配置状態に依存するが、透明導電性材料に限定するものではなく、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）等の金属を用いることもできる。第２電極は、これらの材料の少なくとも１種類から構成すればよい。第２電極は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等のＰＶＤ法にて成膜することができる。
第１電極や第２電極上に、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するために、パッド電極を設けてもよい。パッド電極は、Ｔｉ（チタン）、アルミニウム（Ａｌ）、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｐｄ（パラジウム）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属を含む、単層構成又は多層構成を有することが望ましい。あるいは又、パッド電極を、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｃｒ／Ａｕの多層構成に例示される多層構成とすることもできる。第１電極をＡｇ層あるいはＡｇ／Ｐｄ層から構成する場合、第１電極の表面に、例えば、Ｎｉ／ＴｉＷ／Ｐｄ／ＴｉＷ／Ｎｉから成るカバーメタル層を形成し、カバーメタル層の上に、例えば、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕの多層構成あるいはＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｃｒ／Ａｕの多層構成から成るパッド電極を形成することが好ましい。
光反射層（分布ブラッグ反射鏡層、Distributed Bragg Reflector 層、ＤＢＲ層）は、例えば、半導体多層膜や誘電体多層膜から構成される。誘電体材料としては、例えば、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ等の酸化物、窒化物（例えば、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＢＮ等）、又は、フッ化物等を挙げることができる。具体的には、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＺｎＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＡｌＮ等を例示することができる。そして、これらの誘電体材料の内、屈折率が異なる誘電体材料から成る２種類以上の誘電体膜を交互に積層することにより、光反射層を得ることができる。例えば、ＳｉＯ2／ＳｉＮ、ＳｉＯ2／Ｎｂ2Ｏ5、ＳｉＯ2／ＺｒＯ2、ＳｉＯ2／ＡｌＮ等の多層膜が好ましい。所望の反射率を得るために、各誘電体膜を構成する材料、膜厚、積層数等を、適宜、選択すればよい。各誘電体膜の厚さは、用いる材料等により、適宜、調整することができ、発振波長λ、用いる材料の発振波長λでの屈折率ｎによって決定される。具体的には、λ／（４ｎ）の奇数倍とすることが好ましい。例えば、発振波長λが４１０ｎｍの発光素子において、光反射層をＳｉＯ2／Ｎｂ2Ｏ5から構成する場合、４０ｎｍ乃至７０ｎｍ程度を例示することができる。積層数は、２以上、好ましくは５乃至２０程度を例示することができる。光反射層全体の厚さとして、例えば、０．６μｍ乃至１．７μｍ程度を例示することができる。
あるいは又、第１光反射層は、少なくともＮ（窒素）原子を含んだ誘電体膜を備えていることが望ましく、更には、このＮ原子を含んだ誘電体膜は、誘電体多層膜の最上層であることが一層望ましい。あるいは又、第１光反射層は、少なくともＮ（窒素）原子を含んだ誘電体材料層によって被覆されていることが望ましい。あるいは又、第１光反射層の表面に対して窒化処理を施すことで、第１光反射層の表面を、少なくともＮ（窒素）原子を含んだ層（以下、便宜上、『表面層』と呼ぶ）とすることが望ましい。少なくともＮ原子を含んだ誘電体膜あるいは誘電体材料層、表面層の厚さは、λ／（４ｎ）の奇数倍とすることが好ましい。少なくともＮ原子を含んだ誘電体膜あるいは誘電体材料層を構成する材料として、具体的には、ＳｉＮy、ＳｉＯxＮyを挙げることができる。このように、少なくともＮ原子を含んだ誘電体膜あるいは誘電体材料層、表面層を形成することで、第１光反射層を覆う化合物半導体層を形成したとき、第１光反射層を覆う化合物半導体層の結晶軸と発光素子製造用基板の結晶軸のずれを改善することが可能となり、共振器となる積層構造体の品質を高めることが可能となる。
光反射層は、素子領域を覆う限り、大きさ及び形状は特に限定されない。素子領域、第１光反射層、第２光反射層、電流狭窄層に設けられた開口の平面形状として、同様に、具体的には、円形、楕円形、矩形、多角形（三角形、四角形、六角形等）を挙げることができる。また、第１電極の平面形状として環状を挙げることができる。素子領域、第１光反射層、第２光反射層、流狭窄層に設けられた開口の平面形状、環状の第１電極の内側環部の平面形状、更には、後述する凸部の平面形状は、相似形であることが望ましい。円形の場合、直径２μｍ乃至７０μｍ程度であることが好ましい。
光反射層は、周知の方法に基づき形成することができ、具体的には、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＥＣＲプラズマスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法等のＰＶＤ法；各種ＣＶＤ法；スプレー法、スピンコート法、ディップ法等の塗布法；これらの方法の２種以上を組み合わせる方法；これらの方法と、全体又は部分的な前処理、不活性ガス（Ａｒ、Ｈｅ、Ｘｅ等）又はプラズマの照射、酸素ガスやオゾンガス、プラズマの照射、酸化処理（熱処理）、露光処理のいずれか１種以上とを組み合わせる方法等を挙げることができる。
その上に化合物半導体層が形成されないといった機能を有するマスク層及び凸部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；Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3；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；これらの異なる材料や金属、合金、合金酸化物、合金窒化物を組み合わせた多層構造（例えば、下から、酸化シリコン層、窒化シリコン層の積層構造）；レジスト材料を例示することができる。マスク層及び凸部の形成方法として、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、凸部の除去は、凸部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。凸部は、帯状等の１次元的配置であってもよいし、あるいは又、散在する曲線形状（円形、楕円形等）や曲線の組合せ、曲線と線分の組合せ、多角形形状（三角形、四角形、六角形等）を有する２次元的配置であってもよい。マスク層は、帯状等の１次元的配置であってもよいし、あるいは又、素子領域を規定する散在する曲線形状（円形、楕円形等）や曲線の組合せ、曲線と線分の組合せ、多角形形状（三角形、四角形、六角形等）と相補的な形状を有していてもよい。ここで、相補的な形状とは、例えば、素子領域が２次元的に配置された円形である場合、これらの円形の素子形成領域が抜けた形状を意味する。あるいは又、云い換えれば、素子領域を「島」としたとき、マスク層は「海」に相当する、所謂「海島構造」である。あるいは又、マスク層は、散在する曲線形状（円形、楕円形等）や、曲線の組合せ、曲線と線分の組合せ、多角形形状（三角形、四角形、六角形等）を有する２次元的配置であってもよい。マスク層の厚さは、積層構造体よりも薄くてもよいし、積層構造体と同じ厚さでもよいし、積層構造体と概ね同じ厚さでもよいし、積層構造体よりも厚くてもよい。また、マスク層の厚さは、第１光反射層や凸部よりも薄くてもよいし、第１光反射層や凸部と同じ厚さでもよいし、第１光反射層や凸部よりも厚くてもよい。マスク層の側面は、順テーパーであってもよいし、垂直であってもよいし、逆テーパーであってもよい。マスク層の全面が積層構造体によって覆われてもよいし、マスク層の頂面の一部が積層構造体によって覆われてもよいし、マスク層の側面の全てあるいは側面の一部（側面の下部）が積層構造体によって覆われてもよい。
また、積層構造体の側面や露出面を絶縁膜で被覆してもよい。絶縁膜の形成は、周知の方法に基づき行うことができる。絶縁膜を構成する材料の屈折率は、積層構造体を構成する材料の屈折率よりも小さいことが好ましい。絶縁膜を構成する材料として、ＳｉＯ2を含むＳｉＯX系材料、ＳｉＮY系材料、ＳｉＯXＮY系材料、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3を例示することができるし、あるいは又、ポリイミド樹脂等の有機材料を挙げることもできる。絶縁膜の形成方法として、例えば真空蒸着法やスパッタリング法といったＰＶＤ法、あるいは、ＣＶＤ法を挙げることができるし、塗布法に基づき形成することもできる。
実施例１は、本開示の第１の態様に係る発光素子の製造方法に関する。
模式的な一部端面図を図６に示す実施例１の発光素子の製造方法によって得られる発光素子、あるいは又、後述する実施例２〜実施例４の発光素子は、
（Ａ）ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有する第１化合物半導体層２１、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと接する活性層（発光層）２３、及び、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有し、第１面２２ａが活性層２３と接する第２化合物半導体層２２、
が積層されて成る積層構造体２０、
（Ｂ）第１電極３１、及び、第１光反射層４１、並びに、
（Ｃ）第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に形成された第２電極３２及び多層膜から成る第２光反射層４２、
を備えている。
そして、実施例１、あるいは又、後述する実施例２〜実施例４の発光素子において、第１電極３１は、少なくとも第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に形成されており、多層膜から成る第１光反射層４１は、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に形成されている。
実施例１、あるいは又、後述する実施例２〜実施例４の発光素子は、具体的には、第１化合物半導体層２１の頂面から第１光反射層４１を介して光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。
実施例１、あるいは又、後述する実施例２〜実施例４の発光素子においては、第２電極３２と第２化合物半導体層２２との間に、ＳｉＯ2といった絶縁材料から成る電流狭窄層２４が形成されている。尚、電流狭窄層２４の第２化合物半導体層２２上での厚さを０．２μｍとした。電流狭窄層２４には円形の開口２４Ａが形成されており、この開口２４Ａの底部に第２化合物半導体層２２が露出している。第２電極３２は、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上から電流狭窄層２４上に亙り形成されており、第２光反射層４２は第２電極３２上に形成されている。更には、第２電極３２の縁部の上には、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するためのパッド電極３３が接続されている。実施例１、あるいは又、後述する実施例２〜実施例３の発光素子において、素子領域の平面形状は円形であり、第１光反射層４１、第２光反射層４２、電流狭窄層２４に設けられた開口２４Ａの平面形状も円形である。一方、第１電極３１の平面形状は環状（リング状）である。尚、第１光反射層４１及び第２光反射層４２は多層構造を有するが、図面の簡素化のため、１層で表している。また、電流狭窄層２４の形成は、必須ではない。
実施例１の発光素子にあっては、第１光反射層４１と第１電極３１とは離間しており、即ち、オフセットを有しており、離間距離は１ｍｍ以内、具体的には、例えば、平均０．０５ｍｍである。
実施例１、あるいは又、後述する実施例２〜実施例４の発光素子において、第２光反射層４２は、金（Ａｕ）層あるいは錫（Ｓｎ）を含む半田層から成る接合層２５を介して、シリコン半導体基板から構成された支持基板２６に半田接合法に基づき固定されている。
そして、実施例１、あるいは又、後述する実施例２〜実施例４の発光素子にあっては、活性層２３において生成した光は、第１光反射層４１を介して外部に出射される。第１化合物半導体層２１の第１面２１ａと接する第１光反射層４１の部分（第２光反射層４２と対向する第１光反射層４１の部分）の面積をＳ1、第２化合物半導体層２２の第２面に対向する第２光反射層４２の部分（第１光反射層４１と対向する第２光反射層４２の部分）の面積をＳ2としたとき、
Ｓ1＞Ｓ2
を満足する。また、第１光反射層４１から第２光反射層４２まで距離は、０．１５μｍ以上、５０μｍ以下であり、具体的には、例えば、１０μｍである。
第１化合物半導体層２１は厚さ１μｍのｎ−ＧａＮ層から成り、厚さ１８０ｎｍの活性層２３はＩｎ0.04Ｇａ0.96Ｎ層（障壁層）とＩｎ0.16Ｇａ0.84Ｎ層（井戸層）とが積層された５重の多重量子井戸構から成り、第２化合物半導体層２２はｐ−ＡｌＧａＮから成る電子障壁層とｐ−ＧａＮ層の積層構造から成る。また、第１電極３１はＴｉ／Ｐｔ／Ａｕから成り、第２電極３２は、透明導電性材料、具体的には、ＩＴＯ（厚さ：５０ｎｍ）から成り、パッド電極３３はＴｉ／Ｐｄ／Ａｕ又はＴｉ／Ｐｄ／Ａｕから成り、第１光反射層４１及び第２光反射層４２は、ＳｉＮ層とＳｉＯ2層の積層構造（誘電体膜の積層総数：２０層）から成る。
以下、積層構造体等の模式的な一部端面図である図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４、図５及び図６を参照して、実施例１の発光素子の製造方法を説明する。
［工程−１００］
先ず、発光素子製造用基板１１における素子形成領域１３の外側の領域１４上に、第１化合物半導体層２１を構成する材料とは異なる材料から成る選択成長用のマスク層１２を形成する。具体的には、ＧａＮ基板から成る発光素子製造用基板１１上に、周知の方法に基づき、ＳｉＯ2から成り、パターニングされたマスク層１２を形成する。こうして、図１Ａに示す構造を得ることができる。素子形成領域１３の外形形状は円形である。従って、マスク層１２の形状は、円形の素子形成領域１３が抜けた、相補的な形状を有する。但し、マスク層１２の形状はこれに限定するものではない。
［工程−１１０］
次に、発光素子製造用基板１１の素子形成領域１３上に、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有する第１化合物半導体層２１、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと接する活性層２３、及び、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有し、第１面２２ａが活性層２３と接する第２化合物半導体層２２、
が積層されて成る積層構造体２０を形成する。具体的には、ＥＬＯ法等の横方向にエピタキシャル成長させる方法を用いて、横方向成長により、ｎ−ＧａＮから成る第１化合物半導体層２１を形成し、更に、その上に、エピタキシャル成長法に基づき、活性層２３、第２化合物半導体層２２を形成することで、積層構造体２０を得ることができる。積層構造体２０は、マスク層１２の外縁部には形成されるが、マスク層１２、全体の上には形成されない。即ち、積層構造体２０の形成後にあっても、マスク層１２の中央領域１２Ａは露出した状態である。次いで、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に、周知の方法に基づき、開口２４Ａを有する電流狭窄層２４を形成する。電流狭窄層２４は、積層構造体２０が形成されていないマスク層１２の上にも形成される。こうして、図１Ｂに示す構造を得ることができる。
［工程−１２０］
その後、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に第２電極３２及び多層膜から成る第２光反射層４２を形成する。具体的には、例えば、リフトオフ法に基づき、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂの上から電流狭窄層２４の上に亙り、第２電極３２を形成し、更に、第２電極３２の上から電流狭窄層２４の上に亙り、周知の方法に基づきパッド電極３３を形成する。こうして、図２Ａに示す構造を得ることができる。その後、第２電極３２の上からパッド電極３３の上に亙り、周知の方法に基づき第２光反射層４２を形成する。こうして、図２Ｂに示す構造を得ることができる。
［工程−１３０］
その後、第２光反射層４２を、接合層２５を介して支持基板２６に固定する。こうして、図３に示す構造を得ることができる。
［工程−１４０］
次いで、発光素子製造用基板１１を除去して、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ及びマスク層１２を露出させる。具体的には、先ず、機械研磨法に基づき、発光素子製造用基板１１の厚さを薄くし、次いで、ＣＭＰ法に基づき、発光素子製造用基板１１の残部を除去する。こうして、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ及びマスク層１２を露出させ、図４に示す構造を得ることができる。
［工程−１５０］
その後、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に、多層膜から成る第１光反射層４１及び第１電極３１を、周知の方法に基づき形成する。第１光反射層４１を形成した後、第１電極３１を形成してもよいし（図５及び図６参照）、第１電極３１を形成した後、第１光反射層４１を形成してもよい。
［工程−１６０］
その後、必要に応じて、所謂素子分離を行うことで発光素子を分離し、積層構造体の側面や露出面を、例えば、ＳｉＯ2から成る絶縁膜で被覆する。尚、それぞれの発光素子を構成する素子形成領域がマスク層で分離されているので、素子分離は必須ではない。以下の実施例２〜実施例４においても同様である。その後、第１電極３１やパッド電極３３を外部の回路等に接続するために端子等を周知の方法に基づき形成し、パッケージや封止することで、実施例１の発光素子を完成させる。発光素子と発光素子とを分離する場合、例えば、図６の矢印Ｂにおいて行ってもよいし、矢印Ｃ、矢印Ｄにおいて行ってもよい。
実施例１の発光素子の製造方法にあっては、マスク層が形成されている状態で発光素子製造用基板を除去する。それ故、マスク層が、発光素子製造用基板の除去時に研磨ストッパーとして機能する結果、発光素子製造用基板面内における発光素子製造用基板の除去バラツキ、更には、第１化合物半導体層の厚さバラツキの発生を抑制することができ、共振器の長さの均一化を図ることができる結果、得られる発光素子の特性の安定化を達成することができる。しかも、第１光反射層と第１化合物半導体層との界面における第１化合物半導体層の第１面は平坦であるが故に、第１化合物半導体層の第１面での光の散乱を最小限に抑えることができる。
以下、図６に示した実施例１の発光素子の変形例を説明する。以下に説明する図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６Ａ、図１６Ｂ、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１８Ａ、図１８Ｂにおいては、素子形成領域１３（図６参照）のみを図示している。
以上に説明し、図６に示した発光素子の例では、第１電極３１の端部は第１光反射層４１から離間している。一方、図７Ａに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は第１光反射層４１と接している。また、図７Ｂに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は、第１光反射層４１の縁部の上に亙り形成されている。第１電極３１が第１光反射層４１の縁部の上まで延在している場合、第１電極３１には、レーザ発振の基本モード光を出来る限り吸収しないような開口部３１Ａ、例えば、直径５μｍ乃至５０μｍの開口部３１Ａが形成されている。以下の説明においても同様である。
あるいは又、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａには、段差部２１Ｃが形成されており、少なくとも段差部２１Ｃの内側２１Ｄには、第１光反射層４１が形成されており、少なくとも段差部２１Ｃの外側２１Ｅには、第１電極３１が形成されている。ここで、段差部２１Ｃは単純閉曲線から構成されている。また、第１光反射層４１は、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの凸部に形成されており、第１電極３１は、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの凹部に形成されている。段差部２１Ｃの高さは、第１化合物半導体層２１の厚さ未満であるし、あるいは又、１×１０-8ｍ以上、１×１０-5ｍ以下、具体的には、例えば、２×１０-6ｍである。
具体的には、［工程−１４０］と［工程−１５０］の間において、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に第１電極３１を形成する前に、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの一部をエッチングすることで、第１化合物半導体層２１に段差部２１Ｃを形成する。そして、［工程−１５０］において、少なくとも段差部２１Ｃの内側２１Ｄに第１光反射層４１を形成し、少なくとも段差部２１Ｃの外側２１Ｅに第１電極３１を形成する。
あるいは又、［工程−１４０］と［工程−１５０］との間において、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの部分をエッチングすることで、第１化合物半導体層２１に粗面領域２１Ｂを形成する。そして、［工程−１５０］において、少なくとも粗面領域２１Ｂで囲まれた第１化合物半導体層２１の部分である平坦領域２１Ａに第１光反射層４１を形成し、少なくとも粗面領域２１Ｂに第１電極３１を形成する。粗面領域２１Ｂは平坦領域２１Ａを囲んでいる。
第１電極３１を形成すべき第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの部分は、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）に基づきエッチングすればよい。
第１化合物半導体層２１の第１面２１ａにおける粗面領域２１Ｂ（段差部２１Ｃ）の形成、第１光反射層４１の形成、第１電極３１の形成の順序は、第１光反射層４１の形成、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａにおける粗面領域２１Ｂ（段差部２１Ｃ）の形成、第１電極３１の形成といった、以上に説明した順序に限定されず、
第１光反射層４１の形成、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａにおける粗面領域２１Ｂ（段差部２１Ｃ）の形成、第１電極３１の形成の順
としてもよいし、
第１化合物半導体層２１の第１面２１ａにおける粗面領域２１Ｂ（段差部２１Ｃ）の形成、第１電極３１の形成、第１光反射層４１の形成の順
としてもよい。
そして、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂに示す例では、第１光反射層４１は、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの凸部に形成されており、第１電極３１は、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの凹部に形成されている。
これらの場合、段差部２１Ｃの内側２１Ｄにおける第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの表面粗さＲａの値（あるいは、平坦領域の表面粗さＲａの値、あるいは、第１光反射層と接する第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの部分の表面粗さＲａの値）は３×１０-9ｍ以下であり、段差部２１Ｃの外側２１Ｅにおける第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの表面粗さＲａの値（あるいは、粗面領域の表面粗さＲａの値、あるいは、第１電極が形成される第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの部分の表面粗さＲａの値）は、段差部２１Ｃの内側２１Ｄにおける第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの表面粗さＲａの値（あるいは、平坦領域の表面粗さＲａの値、あるいは、第１光反射層と接する第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの部分の表面粗さＲａの値）を超える。具体的には、平坦領域２１Ａの表面粗さＲａの値は０．２ｎｍであり、粗面領域２１Ｂの表面粗さＲａの値は３．１ｎｍであった。
あるいは又、段差部２１Ｃの内側２１Ｄにおける第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの接触抵抗値をＲ1（あるいは、平坦領域における接触抵抗値をＲ1、あるいは、第１光反射層と接する第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの部分の接触抵抗値をＲ1）、段差部２１Ｃの外側２１Ｅにおける第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの接触抵抗値をＲ2（あるいは、粗面領域における接触抵抗値をＲ2、あるいは、第１電極が形成される第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの部分の接触抵抗値をＲ2）としたとき、
Ｒ2／Ｒ1≦１
を満足する。具体的には、段差部２１Ｃの内側２１ＤにおけるＩＶカーブはショットキー型であり、段差部２１Ｃの外側２１ＥにおけるＩＶカーブはオーミック型であった。
このように、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａは平坦領域２１Ａ及び粗面領域２１Ｂを有しており、第１光反射層４１が少なくとも平坦領域２１Ａに形成されており、第１電極３１が少なくとも粗面領域２１Ｂに形成されている。あるいは又、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａには段差部２１Ｃが形成されており、少なくとも段差部２１Ｃの内側２１Ｄには第１光反射層４１が形成されており、少なくとも段差部２１Ｃの外側２１Ｅには第１電極３１が形成されている。それ故、第１化合物半導体層２１の表面（第１面２１ａ）での光の散乱を最小限に抑えることができ、しかも、第１化合物半導体層２１と第１電極３１との間の接触抵抗の上昇を抑制することができる。
そして、図８Ａに示す発光素子の例では、第１光反射層４１は、平坦領域２１Ａあるいは段差部２１Ｃの内側２１Ｄの全てを占めており、第１電極３１の端部は段差部２１Ｃから離間している。一方、図８Ｂに示す発光素子の例では、第１光反射層４１は、平坦領域２１Ａあるいは段差部２１Ｃの内側２１Ｄの全てを占めており、第１電極３１の端部は段差部２１Ｃと接している。また、図９Ａ及び図９Ｂに示す発光素子の例では、第１光反射層４１は、平坦領域２１Ａあるいは段差部２１Ｃの内側２１Ｄの一部を占めている。そして、第１電極３１の端部は段差部２１Ｃから離間しており（図９Ａ参照）、あるいは又、第１電極３１の端部は段差部２１Ｃと接している（図９Ｂ参照）。
図１０Ａに示す発光素子の例では、第１光反射層４１は、平坦領域２１Ａあるいは段差部２１Ｃの内側２１Ｄの全てを占めており、第１電極３１の端部は、段差部２１Ｃから第１光反射層４１の縁部の上に亙り形成されている。即ち、第１光反射層４１と第１電極３１とは接している。また、図１０Ｂ及び図１１Ａに示す発光素子の例では、第１光反射層４１は、平坦領域２１Ａあるいは段差部２１Ｃの内側２１Ｄの一部を占めている。そして、第１電極３１は、段差部２１Ｃから平坦領域２１Ａの縁部まで延在しており（図１０Ｂ参照）、第１光反射層４１と第１電極３１とは接している。あるいは又、第１電極３１は、段差部２１Ｃから平坦領域２１Ａの縁部、更には、第１光反射層４１の縁部の上まで延在しており（図１１Ａ参照）、第１光反射層４１と第１電極３１とは接している。
図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂに示す発光素子の例では、第１光反射層４１は、平坦領域２１Ａあるいは段差部２１Ｃの内側２１Ｄの全てを占めており、更に、粗面領域２１Ｂあるいは段差部２１Ｃの外側２１Ｅにまで延在している。そして、第１電極３１の端部は第１光反射層４１から離間している（図１１Ｂ参照）。あるいは又、第１電極３１の端部は第１光反射層４１と接している（図１２Ａ参照）。あるいは又、第１光反射層４１は第１電極３１の端部の上に形成されており、第１電極３１は段差部２１Ｃと接している（図１２Ｂ参照）。あるいは又、第１光反射層４１は第１電極３１の端部の上に形成されており、第１電極３１は段差部２１Ｃと離間している（図１３Ａ参照）。あるいは又、第１電極３１は、第１光反射層４１の縁部の上まで延在している（図１３Ｂ参照）。
あるいは又、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６Ａ、図１６Ｂ、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１８Ａ、図１８Ｂに示す例では、第１光反射層４１は、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの凹部に形成されており、第１電極３１は、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの凸部に形成されている。
図１４Ａ及び図１４Ｂに示す発光素子の例では、第１光反射層４１は、平坦領域２１Ａあるいは段差部２１Ｃの内側２１Ｄの一部を占めており、第１電極３１の端部は段差部２１Ｃから離間しており（図１４Ａ参照）、あるいは又、第１電極３１の端部は段差部２１Ｃまで延びている（図１４Ｂ参照）。図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６Ａに示す発光素子の例では、第１光反射層４１は、平坦領域２１Ａあるいは段差部２１Ｃの内側２１Ｄの全てを占めており、第１電極３１の端部は段差部２１Ｃから離間している（図１５Ａ参照）。あるいは又、第１電極３１の端部は段差部２１Ｃまで延びており、第１電極３１の端部は第１光反射層４１と接している（図１５Ｂ参照）。あるいは又、第１電極３１の端部は第１光反射層４１の縁部の上まで延在している（図１６Ａ参照）。
図１６Ｂ、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１８Ａ、図１８Ｂに示す発光素子の例では、第１光反射層４１は、平坦領域２１Ａあるいは段差部２１Ｃの内側２１Ｄの全てを占めており、更に、粗面領域２１Ｂあるいは段差部２１Ｃの外側２１Ｅにまで延在している。そして、第１電極３１は第１光反射層４１と離間して形成されている（図１６Ｂ参照）。あるいは又、第１電極３１は第１光反射層４１と接している（図１７Ａ参照）。あるいは又、第１光反射層４１は第１電極３１の上に延在しており、第１電極３１の端部は段差部２１Ｃまで延びている（図１７Ｂ参照）。あるいは又、第１光反射層４１は第１電極３１の上に延在しており、第１電極３１の端部は段差部２１Ｃと離間している（図１８Ａ参照）。あるいは又、第１電極３１は、第１光反射層４１の縁部の上まで延在している（図１８Ｂ参照）。
実施例２は、本開示の第２の態様に係る発光素子の製造方法である。
以下、積層構造体等の模式的な一部端面図である図１９Ａ、図１９Ｂ、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１、図２２及び図２３を参照して、実施例２の発光素子の製造方法を説明する。
［工程−２００］
先ず、発光素子製造用基板１１における素子形成領域１３の外側の領域１４上に、第１化合物半導体層２１を構成する材料とは異なる材料から成る選択成長用のマスク層１２を形成し、素子形成領域１３上に、多層膜から成り、凸形状を有する第１光反射層４１を形成する。具体的には、実施例１の［工程−１００］と同様にして、ＳｉＯ2から成り、パターニングされたマスク層１２を形成し、併せて、素子形成領域１３上に、周知の方法に基づき、多層膜から成り、パターニングされた第１光反射層４１を形成する。こうして、図１９Ａに示す構造を得ることができる。第１光反射層４１の形状は円盤状である。但し、第１光反射層４１の形状はこれに限定するものではない。
［工程−２１０］
次に、実施例１の［工程−１１０］と同様にして、第１光反射層４１を含む発光素子製造用基板１１上に、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有する第１化合物半導体層２１、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと接する活性層２３、及び、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有し、第１面２２ａが活性層２３と接する第２化合物半導体層２２、
が積層されて成る積層構造体２０を形成する。次いで、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に、周知の方法に基づき、開口２４Ａを有する電流狭窄層２４を形成する。こうして、図１９Ｂに示す構造を得ることができる。
尚、図示した例では、第１光反射層４１の頂面を第１化合物半導体層２１が覆い、マスク層１２の中央領域１２Ａには第１化合物半導体層２１が形成されず、マスク層１２の中央領域１２Ａは露出した状態となるように、即ち、マスク層１２の頂面の一部が積層構造体２０によって覆われるように、第１光反射層４１の大きさ、第１光反射層４１からマスク層１２までの距離を選択する。但し、これに限定するものではなく、マスク層１２の全面が積層構造体２０によって覆われる形態としてもよいし、マスク層１２の側面の全てあるいは側面の一部（側面の下部）が積層構造体２０によって覆われる形態としてもよい。
［工程−２２０］
その後、実施例１の［工程−１２０］と同様にして、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に第２電極３２及び多層膜から成る第２光反射層４２を形成する（図２０Ａ、図２０Ｂ参照）。
［工程−２３０］
次いで、第２光反射層４２を、接合層２５を介して支持基板２６に固定する。こうして、図２１に示す構造を得ることができる。
［工程−２４０］
その後、発光素子製造用基板１１を除去して、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ、マスク層１２及び第１光反射層４１を露出させる（図２２参照）。具体的には、実施例１の［工程−１４０］と同様にして、発光素子製造用基板１１の厚さを薄くし、次いで、ＣＭＰ法に基づき、発光素子製造用基板１１の残部を除去する。
［工程−２５０］
その後、少なくとも第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に、周知の方法に基づき第１電極３１を形成する。こうして、図２３に示す構造を有する実施例２の発光素子を得ることができる。第１電極３１と第１光反射層４１とは離間しており、即ち、オフセットを有しており、離間距離は１ｍｍ以内、具体的には、例えば、実施例１と同様の値である。
［工程−２６０］
次に、必要に応じて、所謂素子分離を行うことで発光素子を分離し、積層構造体の側面や露出面を、例えば、ＳｉＯ2から成る絶縁膜で被覆する。その後、第１電極３１やパッド電極３３を外部の回路等に接続するために端子等を周知の方法に基づき形成し、パッケージや封止することで、実施例２の発光素子を完成させる。発光素子と発光素子とを分離する場合、例えば、図２３の矢印Ｂにおいて行ってもよいし、矢印Ｃにおいて行ってもよい。
実施例２の発光素子の製造方法にあっては、選択成長用のマスク層及び第１光反射層が形成されている状態で発光素子製造用基板を除去する。それ故、発光素子製造用基板の除去時、これらのマスク層及び第１光反射層が一種の研磨ストッパーとして機能する結果、発光素子製造用基板面内における発光素子製造用基板の除去バラツキ、更には、第１化合物半導体層の厚さバラツキの発生を抑制することができ、共振器の長さの均一化を図ることができるので、得られる発光素子の特性の安定化を達成することができる。
［工程−２４０］と［工程−２５０］の間において、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に第１電極３１を形成する前に、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの一部をエッチングしてもよい。第１電極３１を形成すべき第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの部分は、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）に基づきエッチングすればよい。これによって、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに粗面領域２１Ｆが形成される。そして、［工程−２５０］にあっては、少なくともエッチングされた第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に第１電極３１を形成する。具体的には、エッチングされた第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に（粗面領域２１Ｆの上に）、周知の方法に基づき第１電極３１を形成する。
このように、第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分をＲＩＥ法に基づきエッチングすることで、第１化合物半導体層と第１電極との間の接触抵抗の上昇を抑制することができる。しかも、第１光反射層と第１化合物半導体層との界面における第１化合物半導体層の第１面は平坦であるが故に、第１化合物半導体層の第１面での光の散乱を最小限に抑えることができる。
図２４Ａに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は第１光反射層４１と接している。また、図２４Ｂに示す発光素子の例では、第１電極３１は、第１光反射層４１の縁部の上まで延在している。図２４Ａ、図２４Ｂにおいては、素子形成領域１３（図２３参照）のみを図示している。更には、図２３に示したと同様に、第１電極３１は、第１光反射層４１と離間して設けられていてもよい。粗面領域２１Ｆにおける第１面２１ａが、第１光反射層４１と第１化合物半導体層２１の第１面２１ａとの界面における第１化合物半導体層２１の面（以下、便宜上、『平坦面２１Ｇ』と呼ぶ）よりも下方に位置する構造とすることもできる。
ここで、平坦面２１Ｇの表面粗さＲａの値は３×１０-9ｍ以下であり、粗面領域２１Ｆの表面粗さＲａの値は、平坦面２１Ｇの表面粗さＲａの値を超える。具体的には、平坦面２１Ｇの表面粗さＲａの値は０．２ｎｍであり、粗面領域２１Ｆの表面粗さＲａの値は３．１ｎｍであった。
また、平坦面２１Ｇにおける接触抵抗値をＲ1、粗面領域２１Ｆにおける接触抵抗値をＲ2としたとき、
Ｒ2／Ｒ1≦１
を満足する。
実施例３は、本開示の第３の態様に係る発光素子の製造方法である。
実施例３の発光素子の模式的な一部端面図を図３１に示すが、実施例３の発光素子の構成、構造は、第１光反射層４１、第１電極３１及びこれらの周辺の構成、構造が若干異なる点を除き、実質的に、実施例１の発光素子の構成、構造と同様である。それ故、実施例３の発光素子にあっては、第１光反射層４１、第１電極３１及びこれらの周辺の構成、構造を、専ら説明する。
実施例３の発光素子において、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａには、側面２１Ｋが順テーパーの凹部２１Ｈが形成されている。即ち、この凹部２１Ｈは、活性層側に位置する底面２１Ｊが、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに位置する開口部２１Ｌよりも小さい。そして、第１光反射層４１は少なくとも凹部２１Ｈに形成されており、第１電極３１は少なくとも第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に形成されている。第１電極３１の端部は第１光反射層４１から離間している。
以下、積層構造体等の模式的な一部端面図である図２５Ａ、図２５Ｂ、図２６Ａ、図２６Ｂ、図２７、図２８、図２９、図３０及び図３１を参照して、実施例３の発光素子の製造方法を説明する。
［工程−３００］
先ず、発光素子製造用基板１１における素子形成領域１３の外側の領域１４上に、第１化合物半導体層２１を構成する材料とは異なる材料から成る選択成長用のマスク層１２を形成し、素子形成領域１３上に、第１化合物半導体層２１を構成する材料とは異なる材料から成る凸部５１を形成する。具体的には、実施例１の［工程−１００］と同様にして、ＳｉＯ2から成り、パターニングされたマスク層１２を形成し、併せて、素子形成領域１３上に、周知の方法に基づき、ＳｉＯ2から成り、パターニングされた凸部５１を形成する。凸部５１の頂面５１Ａは凸部５１の底面５１Ｂよりも小さい。こうして、図２５Ａに示す構造を得ることができる。凸部５１の形状は切頭円錐状である。但し、凸部５１の形状は、これに限定するものではない。
［工程−３１０］
次に、実施例１の［工程−１１０］と同様にして、凸部５１を含む発光素子製造用基板１１上に、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２２ｂを有する第１化合物半導体層２１、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと接する活性層２３、及び、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有し、第１面２２ａが活性層２３と接する第２化合物半導体層２２、
が積層されて成る積層構造体２０を形成する。次いで、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に、周知の方法に基づき、開口２４Ａを有する電流狭窄層２４を形成する。こうして、図２５Ｂに示す構造を得ることができる。
尚、図示した例では、凸部５１の頂面を第１化合物半導体層２１が覆い、マスク層１２の中央領域１２Ａには第１化合物半導体層２１が形成されず、マスク層１２の中央領域１２Ａは露出した状態となるように、凸部５１の大きさ、凸部５１からマスク層１２までの距離を選択する。但し、これに限定するものではなく、マスク層１２の全面が積層構造体２０によって覆われる形態としてもよいし、マスク層１２の側面の全てあるいは側面の一部（側面の下部）が積層構造体２０によって覆われる形態としてもよい。
［工程−３２０］
その後、実施例１の［工程−１２０］と同様にして、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に第２電極３２及び多層膜から成る第２光反射層４２を形成する（図２６Ａ、図２６Ｂ参照）。
［工程−３３０］
その後、第２光反射層４２を、接合層２５を介して支持基板２６に固定する。こうして、図２７に示す構造を得ることができる。
［工程−３４０］
その後、発光素子製造用基板１１を除去して、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ、マスク層１２及び凸部５１を露出させる（図２８参照）。具体的には、実施例１の［工程−１４０］と同様にして、発光素子製造用基板１１の厚さを薄くし、次いで、ＣＭＰ法に基づき、発光素子製造用基板１１の残部を除去する。
［工程−３５０］
その後、凸部５１を除去し、少なくとも凸部５１が除去された第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの部分の上に多層膜から成る第１光反射層４１を形成し、少なくとも第１電極３１を形成すべき第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの部分の上に第１電極３１を形成する。
具体的には、凸部５１の除去、第１光反射層４１の形成、第１電極３１の形成を、この順序で行う。即ち、先ず、周知の方法に基づき、ＳｉＯ2から成る凸部５１を除去する。こうして、図２９に示す構造を得ることができる。第１化合物半導体層２１の第１面２１ａには側面２１Ｋが順テーパーの凹部２１Ｈが形成される。即ち、この凹部２１Ｈは、活性層側に位置する底面２１Ｊが、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに位置する開口部２１Ｌよりも小さい。次いで、少なくとも凹部２１Ｈ内に第１光反射層４１を形成する。具体的には、凹部２１Ｈ内から発光素子製造用基板１１の第１面２１ａ上に亙り、周知の方法に基づき、多層膜から成り、パターニングされた第１光反射層４１を形成する。こうして、図３０に示す構造を得ることができる。第１光反射層４１は、凹部２１Ｈの内部から第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に亙り形成されている。第１光反射層４１の外形形状は円形である。その後、第１電極３１を形成すべき第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの部分の上に、周知の方法に基づき第１電極３１を形成する。こうして、図３１に示す構造を有する実施例３の発光素子を得ることができる。第１電極３１と第１光反射層４１とは離間しており、即ち、オフセットを有しており、離間距離は１ｍｍ以内、具体的には、例えば、実施例１と同様の値である。
［工程−３６０］
次に、必要に応じて、所謂素子分離を行うことで発光素子を分離し、積層構造体の側面や露出面を、例えば、ＳｉＯ2から成る絶縁膜で被覆する。その後、第１電極３１やパッド電極３３を外部の回路等に接続するために端子等を周知の方法に基づき形成し、パッケージや封止することで、実施例３の発光素子を完成させる。発光素子と発光素子とを分離する場合、例えば、図３１の矢印Ｂにおいて行ってもよいし、矢印Ｃにおいて行ってもよい。
実施例３の発光素子の製造方法にあっては、選択成長用のマスク層及び凸部が形成されている状態で発光素子製造用基板を除去する。それ故、発光素子製造用基板の除去時、これらのマスク層及び凸部が一種の研磨ストッパーとして機能する結果、発光素子製造用基板面内における発光素子製造用基板の除去バラツキ、更には、第１化合物半導体層の厚さバラツキの発生を抑制することができ、共振器の長さの均一化を図ることができるので、得られる発光素子の特性の安定化を達成することができる。
以上に説明し、図３１に示した発光素子の例では、第１電極３１の端部は第１光反射層４１から離間している。一方、図３２Ａに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は第１光反射層４１と接している。また、図３２Ｂに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は、第１光反射層４１の縁部の上に亙り形成されている。また、図３３Ａ及び図３３Ｂに示す発光素子の例では、第１光反射層４１は、第１電極３１の上に延在している。そして、図３３Ａに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は開口部２１Ｌから離間しており、図３３Ｂに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は開口部２１Ｌまで延びている。尚、図３２Ａ、図３２Ｂ、図３３Ａ、図３３Ｂ、図３４Ａ、図３４Ｂ、図３５Ａ、図３５Ｂ、図３６Ａ、図３６Ｂ、図３７Ａ、図３７Ｂ、図３８においては、素子形成領域１３（図３１参照）のみを図示している。
［工程−３４０］と［工程−３５０］の間において、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に第１電極３１を形成する前に、第１電極３１を形成すべき第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの部分をエッチングしてもよい。第１電極３１を形成すべき第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの部分は、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）に基づきエッチングすればよい。これによって、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに粗面領域２１Ｆが形成される。そして、［工程−３５０］にあっては、少なくともエッチングされた第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に第１電極３１を形成する。具体的には、エッチングされた第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に（粗面領域２１Ｆの上に）、周知の方法に基づき第１電極３１を形成する。
このように、第１電極３１を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分をＲＩＥ法に基づきエッチングすることで、第１化合物半導体層と第１電極との間の接触抵抗の上昇を抑制することができる。しかも、第１光反射層と第１化合物半導体層との界面における第１化合物半導体層の第１面は平坦であるが故に、第１化合物半導体層の第１面での光の散乱を最小限に抑えることができる。また、実施例３の発光素子にあっては、第１光反射層は、側面が順テーパーを有する凹部に形成されているので、凹部の側面上、及び、凹部の底面であって側面近傍に形成された第１光反射層の部分の多層膜の形成乱れを抑制することができる。
こうして得られた発光素子の模式的な一部端面図を、図３４Ａ、図３４Ｂ、図３５Ａに示すが、図３４Ａに示す発光素子の例にあっては、第１電極３１の端部は第１光反射層４１から離間している。一方、図３４Ｂに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は第１光反射層４１と接している。また、図３５Ａに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は、第１光反射層４１の縁部の上に亙り形成されている。第１電極３１は粗面領域２１Ｆに形成されているので、第１化合物半導体層２１と第１電極３１との間の接触抵抗の上昇を抑制することができる。
ここで、第１光反射層４１と第１化合物半導体層２１の第１面２１ａとの界面における第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの表面粗さＲａの値は３×１０-9ｍ以下であり、第１電極３１を形成すべき第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの表面粗さＲａの値は、第１光反射層４１と第１化合物半導体層２１の第１面２１ａとの界面における第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの表面粗さＲａの値を超える。
また、第１光反射層４１と第１化合物半導体層２１の第１面２１ａとの界面における第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの接触抵抗値をＲ1、第１電極３１を形成すべき第１化合物半導体層２１の第１面２１ａにおける接触抵抗値をＲ2としたとき、
Ｒ1／Ｒ2≦１
を満足する。
凸部の除去、第１光反射層の形成、第１化合物半導体層のエッチング、第１電極の形成の手順として、上記の手順以外にも、以下の手順とすることができる。
（１）凸部の除去、第１化合物半導体層のエッチング、第１光反射層の形成、第１電極の形成
（２）凸部の除去、第１化合物半導体層のエッチング、第１電極の形成、第１光反射層の形成
（３）第１化合物半導体層のエッチング、凸部の除去、第１光反射層の形成、第１電極の形成
（４）第１化合物半導体層のエッチング、凸部の除去、第１電極の形成、第１光反射層の形成
（５）第１化合物半導体層のエッチング、第１電極の形成、凸部の除去、第１光反射層の形成
図３４Ａ、図３４Ｂ、図３５Ａに示した発光素子の例では、第１光反射層４１の側面と、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの粗面領域２１Ｆの側面とが一致するように、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａをエッチングしたが、図３５Ｂ、図３６Ａ、図３６Ｂ、図３７Ａに示すように、第１光反射層４１の側面よりも外側に、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの粗面領域２１Ｆの側面を形成してもよい。図３５Ｂ及び図３６Ａに示す発光素子の例にあっては、第１電極３１の端部は第１光反射層４１から離間している。そして、図３５Ｂに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は粗面領域２１Ｆの側面から離間しており、図３６Ａに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は粗面領域２１Ｆの側面と接している。更には、図３６Ｂに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は第１光反射層４１と接している。また、図３７Ａに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は、第１光反射層４１の縁部の上に亙り形成されている。図３５Ｂ、図３６Ａ、図３６Ｂ、図３７Ａに示す発光素子にあっては、第１光反射層４１と第１電極３１との間に第１化合物半導体層の突起部分２１Ｍが存在する。
また、図３７Ｂ、図３８に示す発光素子の例では、第１光反射層４１は、第１電極３１の上に延在している。そして、図３７Ｂに示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は粗面領域２１Ｆの側面から離間しており、図３８に示す発光素子の例では、第１電極３１の端部は粗面領域２１Ｆの側面と接している。
第１光反射層４１や凸部５１が形成された発光素子製造用基板１１の上に、第１化合物半導体層２１を、ＥＬＯ法等の横方向にエピタキシャル成長させる方法を用いて、横方向成長により形成したとき、第１光反射層４１や凸部５１の縁部から第１光反射層４１や凸部５１の中心部に向かってエピタキシャル成長する第１化合物半導体層２１が会合すると、会合部分に結晶欠陥が多く発生する場合がある。
実施例４の発光素子の製造方法にあっては、図２３に示した発光素子の変形例を図３９に示し、図３１に示した発光素子の変形例を図４０に示すように、第１光反射層４１の面積重心点を通る第１光反射層４１に対する法線ＬＮ1上に、第２光反射層４２の面積重心点は存在しない。あるいは又、第１光反射層４１の面積重心点を通る第１光反射層４１に対する法線ＬＮ1上に、活性層２３の面積重心点は存在しない。第２光反射層４２の面積重心点を通る第２光反射層４２に対する法線と、活性層２３の面積重心点を通る活性層２３に対する法線とは一致しており、この法線を「ＬＮ2」で示す。図３９、図４０においては、素子形成領域のみを図示している。図２４Ａ、図２４Ｂ、図３２Ａ、図３２Ｂ、図３３Ａ、図３３Ｂ、図３４Ａ、図３４Ｂ、図３５Ａ、図３５Ｂ、図３６Ａ、図３６Ｂ、図３７Ａ、図３７Ｂ、図３８に示した発光素子に対して、実施例４の発光素子の構成、構造を適用することができることは云うまでもない。以上の点を除き、実施例４の発光素子の構成、構造は、実施例２〜実施例３の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
尚、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａと接する第１光反射層４１の部分（第２光反射層４２と対向する第１光反射層４１の部分）であって、素子領域を構成する部分の面積をＳ3、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂに対向する第２光反射層４２の部分（第１光反射層４１と対向する第２光反射層４２の部分）であって、素子領域を構成する部分の面積をＳ4としたとき、
Ｓ3＞Ｓ4
を満足する。
実施例４にあっては、結晶欠陥が多く存在する会合部分（具体的には、法線ＬＮ1上あるいはその近傍に位置する）が素子領域の中心部に位置することが無くなり、発光素子の特性に悪影響が生じることが無くなり、あるいは又、発光素子の特性への悪影響が少なくなる。
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示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発光素子の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができるし、実施例の発光素子の製造方法も、適宜、変更することができる。場合によっては、接合層や支持基板を適切に選択することで、第２化合物半導体層の頂面から第２光反射層を介して光を出射する面発光レーザ素子とすることができる。また、［工程−２３０］までの工程において得られた発光素子を完成品とすることでも、第２化合物半導体層の頂面から第２光反射層を介して光を出射する面発光レーザ素子とすることができる。あるいは又、［工程−１５０］、［工程−２５０］、［工程−３５０］において、第１光反射層及び第１電極を形成した後、支持基板を除去することで、第２化合物半導体層の頂面から第２光反射層を介して光を出射する面発光レーザ素子を完成させることもできるし、あるいは又、［工程−１５０］、［工程−２５０］、［工程−３５０］の後、第１光反射層を第２の支持基板に固定し、その後、支持基板を除去して第２光反射層を露出させることで、第２化合物半導体層の頂面から第２光反射層を介して光を出射する面発光レーザ素子を完成させることもできる。
実施例においては、マスク層１２の厚さを、積層構造体２０よりも薄くしたが、積層構造体と同じ厚さでもよいし、積層構造体と概ね同じ厚さでもよいし、積層構造体よりも厚くてもよい。図４１に、図６に示した実施例１の発光素子の変形例を示すが、この変形例にあっては、マスク層１２の厚さは、積層構造体２０と同じ厚さである。また、素子分離を行わず、図６に示した実施例１の発光素子をアレイ化した例を図４２に示す。この変形例にあっては、第１電極３１が複数の発光素子で共有されている。これらの変形例は、他の実施例にも適用することができることは云うまでもない。
あるいは又、図４１に示した発光素子の変形例として、図４３に示すように、マスク層１２の全体が、電流狭窄層２４の役割を兼ねていてもよい。電流狭窄層２４の形成を省略することで、発光素子の製造プロセスの簡略化を図ることができる。更には、図４１、図４３に示した発光素子の変形例として、図４４、図４５に示すように、マスク層１２の一部を除去し、マスク層１２が除去された部分を第１電極３１で埋め込んでもよい。マスク層１２が厚い場合、活性層（発光層）２３で発生した熱が積層構造体２０内で蓄熱され易くなる。然るに、マスク層１２が除去された部分を第１電極３１で埋め込むことで、放熱性を高めることができる。これらの変形例は、他の実施例にも適用することができることは云うまでもない。
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《発光素子の製造方法・・・第１の態様》
（ａ）発光素子製造用基板における素子形成領域の外側の領域上に、第１化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る選択成長用のマスク層を形成し、次いで、
（ｂ）素子形成領域上に、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層の第２面と接する活性層、及び、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面が活性層と接する第２化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体を形成した後、
（ｃ）第２化合物半導体層の第２面上に第２電極及び多層膜から成る第２光反射層を形成し、次いで、
（ｄ）第２光反射層を支持基板に固定した後、
（ｅ）発光素子製造用基板を除去して、第１化合物半導体層の第１面及びマスク層を露出させ、次いで、
（ｆ）第１化合物半導体層の第１面上に、多層膜から成る第１光反射層及び第１電極を形成する、
各工程を備えている発光素子の製造方法。
［Ａ０２］前記工程（ｅ）における第１化合物半導体層の第１面及びマスク層の露出を、化学的／機械的研磨法に基づき行う［Ａ０１］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０３］前記工程（ｆ）において第１化合物半導体層の第１面上に第１電極を形成する前に第１化合物半導体層の第１面の一部をエッチングすることで、第１化合物半導体層に段差部を形成し、
前記工程（ｆ）において、少なくとも段差部の内側に第１光反射層を形成し、少なくとも段差部の外側に第１電極を形成する［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０４］段差部は単純閉曲線から構成されている［Ａ０３］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０５］第１光反射層は、第１化合物半導体層の第１面の凸部に形成されており、
第１電極は、第１化合物半導体層の第１面の凹部に形成されている［Ａ０３］又は［Ａ０４］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０６］第１光反射層は、第１化合物半導体層の第１面の凹部に形成されており、
第１電極は、第１化合物半導体層の第１面の凸部に形成されている［Ａ０３］又は［Ａ０４］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０７］段差部の高さは、第１化合物半導体層の厚さ未満である［Ａ０３］乃至［Ａ０６］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０８］段差部の高さは、１×１０-8ｍ以上、１×１０-5ｍ以下である［Ａ０３］乃至［Ａ０６］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０９］段差部の内側における第１化合物半導体層の第１面の表面粗さＲａの値は３×１０-9ｍ以下であり、
段差部の外側における第１化合物半導体層の第１面の表面粗さＲａの値は、段差部の内側における第１化合物半導体層の第１面の表面粗さＲａの値を超える［Ａ０３］乃至［Ａ０８］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１０］段差部の内側における第１化合物半導体層の第１面の接触抵抗値をＲ1、段差部の外側における第１化合物半導体層の第１面の接触抵抗値をＲ2としたとき、
Ｒ2／Ｒ1≦１
を満足する［Ａ０３］乃至［Ａ０９］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１１］前記工程（ｆ）において第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分をエッチングすることで、第１化合物半導体層に粗面領域を形成し、
前記工程（ｆ）において、少なくとも粗面領域で囲まれた第１化合物半導体層の部分である平坦領域に第１光反射層を形成し、少なくとも粗面領域に第１電極を形成する［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１２］粗面領域は平坦領域を囲んでいる［Ａ１１］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１３］平坦領域の表面粗さＲａの値は３×１０-9ｍ以下であり、
粗面領域の表面粗さＲａの値は、平坦領域の表面粗さＲａの値を超える［Ａ１１］又は［Ａ１２］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１４］平坦領域における接触抵抗値をＲ1、粗面領域における接触抵抗値をＲ2としたとき、
Ｒ2／Ｒ1≦１
を満足する［Ａ１１］乃至［Ａ１３］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１５］前記工程（ｆ）において第１化合物半導体層の第１面上に第１電極を形成する前に、第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分をエッチングする［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１６］第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分を、反応性イオンエッチング法に基づきエッチングする［Ａ１５］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１７］第１光反射層と第１電極とは接している［Ａ０１］乃至［Ａ１６］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１８］第１光反射層と第１電極とは離間しており、離間距離は１ｍｍ以内である［Ａ０１］乃至［Ａ１６］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１９］第１光反射層から第２光反射層まで距離は、０．１５μｍ以上、５０μｍ以下である［Ａ０１］乃至［Ａ１８］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ２０］活性層において生成した光は、第１光反射層を介して外部に出射される［Ａ０１］乃至［Ａ１９］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ２１］第１化合物半導体層の第１面と接する第１光反射層の部分の面積をＳ1、第２化合物半導体層の第２面に対向する第２光反射層の部分の面積をＳ2としたとき、
Ｓ1＞Ｓ2
を満足する［Ａ２０］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ２２］第１電極は、金属又は合金から成る［Ａ０１］乃至［Ａ２１］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ２３］第２電極は、透明導電材料から成る［Ａ０１］乃至［Ａ２２］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ２４］面発光レーザ素子から成る［Ａ０１］乃至［Ａ２３］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ０１］《発光素子の製造方法・・・第２の態様》
（ａ）発光素子製造用基板における素子形成領域の外側の領域上に、第１化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る選択成長用のマスク層を形成し、素子形成領域上に、多層膜から成り、凸形状を有する第１光反射層を形成し、次いで、
（ｂ）第１光反射層を含む発光素子製造用基板上に、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層の第２面と接する活性層、及び、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面が活性層と接する第２化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体を形成した後、
（ｃ）第２化合物半導体層の第２面上に第２電極及び多層膜から成る第２光反射層を形成し、次いで、
（ｄ）第２光反射層を支持基板に固定した後、
（ｅ）発光素子製造用基板を除去して、第１化合物半導体層の第１面、マスク層及び第１光反射層を露出させ、次いで、
（ｆ）少なくとも第１化合物半導体層の第１面上に第１電極を形成する、
各工程を備えている発光素子の製造方法。
［Ｂ０２］前記工程（ｅ）における第１化合物半導体層の第１面、マスク層及び第１光反射層の露出を、化学的／機械的研磨法に基づき行う［Ｂ０１］に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ０３］前記工程（ｆ）において第１化合物半導体層の第１面上に第１電極を形成する前に、第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分をエッチングする［Ｂ０１］又は［Ｂ０２］に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ０４］第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分を、反応性イオンエッチング法に基づきエッチングする［Ｂ０３］に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ０５］第１光反射層と接する第１化合物半導体層の第１面の部分の表面粗さＲａの値は３×１０-9ｍ以下であり、
第１電極が形成される第１化合物半導体層の第１面の部分の表面粗さＲａの値は、第１光反射層と接する第１化合物半導体層の第１面の部分の表面粗さＲａの値を超える［Ｂ０１］乃至［Ｂ０４］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ０６］第１光反射層と接する第１化合物半導体層の第１面の部分の接触抵抗値をＲ1、第１電極が形成される第１化合物半導体層の第１面の部分の接触抵抗値をＲ2としたとき、
Ｒ2／Ｒ1≦１
を満足する［Ｂ０１］乃至［Ｂ０５］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ０７］第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に、第２光反射層の面積重心点は存在しない［Ｂ０１］乃至［Ｂ０６］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ０８］第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に、活性層の面積重心点は存在しない［Ｂ０１］乃至［Ｂ０７］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ０９］第１光反射層と第１電極とは接している［Ｂ０１］乃至［Ｂ０８］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ１０］第１光反射層と第１電極とは離間しており、離間距離は１ｍｍ以内である［Ｂ０１］乃至［Ｂ０８］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ１１］第１光反射層から第２光反射層まで距離は、０．１５μｍ以上、５０μｍ以下である［Ｂ０１］乃至［Ｂ１０］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ１２］活性層において生成した光は、第１光反射層を介して外部に出射される［Ｂ０１］乃至［Ｂ１２］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ１３］第１化合物半導体層の第１面と接する第１光反射層の部分の面積をＳ1、第２化合物半導体層の第２面に対向する第２光反射層の部分の面積をＳ2としたとき、
Ｓ1＞Ｓ2
を満足する［Ｂ１２］に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ１４］第１電極は、金属又は合金から成る［Ｂ０１］乃至［Ｂ１３］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ１５］第２電極は、透明導電材料から成る［Ｂ０１］乃至［Ｂ１４］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ１６］面発光レーザ素子から成る［Ｂ０１］乃至［Ｂ１５］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ０１］《発光素子の製造方法・・・第３の態様》
（ａ）発光素子製造用基板における素子形成領域の外側の領域上に、第１化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る選択成長用のマスク層を形成し、素子形成領域上に、第１化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る凸部を形成し、次いで、
（ｂ）凸部を含む発光素子製造用基板上に、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層の第２面と接する活性層、及び、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面が活性層と接する第２化合物半導体層、
が積層されて成る積層構造体を形成した後、
（ｃ）第２化合物半導体層の第２面上に第２電極及び多層膜から成る第２光反射層を形成し、次いで、
（ｄ）第２光反射層を支持基板に固定した後、
（ｅ）発光素子製造用基板を除去して、第１化合物半導体層の第１面、マスク層及び凸部を露出させ、次いで、
（ｆ）凸部を除去し、少なくとも凸部が除去された第１化合物半導体層の第１面の部分の上に多層膜から成る第１光反射層を形成し、少なくとも第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分の上に第１電極を形成する、
各工程を備えている発光素子の製造方法。
［Ｃ０２］前記工程（ｅ）における第１化合物半導体層の第１面、マスク層及び凸部の露出を、化学的／機械的研磨法に基づき行う［Ｃ０１］に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ０３］前記工程（ｆ）において第１化合物半導体層の第１面の上に第１電極を形成する前に、第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分をエッチングする［Ｃ０１］又は［Ｃ０２］に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ０４］第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分を、反応性イオンエッチング法に基づきエッチングする［Ｃ０３］に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ０５］前記工程（ａ）において形成される凸部は、頂面が底面よりも小さい［Ｃ０１］乃至［Ｃ０４］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ０６］第１光反射層と接する第１化合物半導体層の第１面の部分の表面粗さＲａの値は３×１０-9ｍ以下であり、
第１電極が形成される第１化合物半導体層の第１面の部分の表面粗さＲａの値は、第１光反射層と接する第１化合物半導体層の第１面の部分の表面粗さＲａの値を超える［Ｃ０１］乃至［Ｃ０５］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ０７］第１光反射層と接する第１化合物半導体層の第１面の部分の接触抵抗値をＲ1、第１電極が形成される第１化合物半導体層の第１面の部分の接触抵抗値をＲ2としたとき、
Ｒ2／Ｒ1≦１
を満足する［Ｃ０１］乃至［Ｃ０６］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ０８］第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に、第２光反射層の面積重心点は存在しない［Ｃ０１］乃至［Ｃ０７］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ０９］第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に、活性層の面積重心点は存在しない［Ｃ０１］乃至［Ｃ０８］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ１０］第１光反射層と第１電極とは接している［Ｃ０１］乃至［Ｃ０９］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ１１］第１光反射層と第１電極とは離間しており、離間距離は１ｍｍ以内である［Ｃ０１］乃至［Ｃ０９］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ１２］第１光反射層と第１電極との間には、第１化合物半導体層の突起部分が存在する［Ｃ１１］に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ１３］第１光反射層から第２光反射層まで距離は、０．１５μｍ以上、５０μｍ以下である［Ｃ０１］乃至［Ｃ１２］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ１４］活性層において生成した光は、第１光反射層を介して外部に出射される［Ｃ０１］乃至［Ｃ１３］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ１５］第１化合物半導体層の第１面と接する第１光反射層の部分の面積をＳ1、第２化合物半導体層の第２面に対向する第２光反射層の部分の面積をＳ2としたとき、
Ｓ1＞Ｓ2
を満足する［Ｃ１４］に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ１６］第１電極は、金属又は合金から成る［Ｃ０１］乃至［Ｃ１５］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ１７］第２電極は、透明導電材料から成る［Ｃ０１］乃至［Ｃ１６］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｃ１８］面発光レーザ素子から成る［Ｃ０１］乃至［Ｃ１７］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
１１・・・発光素子製造用基板、１２・・・マスク層、１２Ａ・・・マスク層の中央領域、１３・・・素子形成領域、１４・・・素子形成領域の外側の領域、２０・・・積層構造体、２１・・・第１化合物半導体層、２１ａ・・・第１化合物半導体層の第１面、２１ｂ・・・第１化合物半導体層の第２面、２１Ａ・・・平坦領域、２１Ｂ・・・粗面領域、２１Ｃ・・・段差部、２１Ｃ・・・第１化合物半導体層の第１面に形成された凹部、２１Ｄ・・・段差部の内側、２１Ｅ・・・段差部の外側、２１Ｆ・・・粗面領域、２１Ｇ・・・平坦面、２１Ｈ・・・第１化合物半導体層の第１面に形成された凹部、２１Ｊ・・・凹部の底面、２１Ｋ・・・凹部の側面、２１Ｌ・・・凹部における開口部、２１Ｍ・・・第１化合物半導体層の突起部分、２２・・・第２化合物半導体層、２２ａ・・・第２化合物半導体層の第１面、２２ｂ・・・第２化合物半導体層の第２面、２３・・・活性層（発光層）、２４・・・電流狭窄層、２４Ａ・・・電流狭窄層に設けられた開口、２５・・・接合層、２６・・・支持基板、３１・・・第１電極、３２・・・第２電極、３３・・・パッド電極、４１・・・第１光反射層、４２・・・第２光反射層、５１・・・凸部、５１Ａ・・・凸部の頂面、５１Ｂ・・・凸部の底面

Claims (17)

  1. （ａ）発光素子製造用基板における素子形成領域の外側の領域上に、第１化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る選択成長用のマスク層を形成し、次いで、
    （ｂ）素子形成領域上に、
    ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
    ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層の第２面と接する活性層、及び、
    ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面が活性層と接する第２化合物半導体層、
    が積層されて成る積層構造体を形成した後、
    （ｃ）第２化合物半導体層の第２面上に第２電極及び多層膜から成る第２光反射層を形成し、次いで、
    （ｄ）第２光反射層を支持基板に固定した後、
    （ｅ）発光素子製造用基板を除去して、第１化合物半導体層の第１面及びマスク層を露出させ、次いで、
    （ｆ）第１化合物半導体層の第１面上に、多層膜から成る第１光反射層及び第１電極を形成する、
    各工程を備えている発光素子の製造方法。
  2. 前記工程（ｅ）における第１化合物半導体層の第１面及びマスク層の露出を、化学的／機械的研磨法に基づき行う請求項１に記載の発光素子の製造方法。
  3. 前記工程（ｆ）において第１化合物半導体層の第１面上に第１電極を形成する前に、第１化合物半導体層の第１面の一部をエッチングすることで、第１化合物半導体層に段差部を形成し、
    前記工程（ｆ）において、少なくとも段差部の内側に第１光反射層を形成し、少なくとも段差部の外側に第１電極を形成する請求項１に記載の発光素子の製造方法。
  4. 第１光反射層は、第１化合物半導体層の第１面の凸部に形成されており、
    第１電極は、第１化合物半導体層の第１面の凹部に形成されている請求項３に記載の発光素子の製造方法。
  5. 段差部の内側における第１化合物半導体層の第１面の表面粗さＲａの値は３×１０-9ｍ以下であり、
    段差部の外側における第１化合物半導体層の第１面の表面粗さＲａの値は、段差部の内側における第１化合物半導体層の第１面の表面粗さＲａの値を超える請求項３に記載の発光素子の製造方法。
  6. 段差部の内側における第１化合物半導体層の第１面の接触抵抗値をＲ1、段差部の外側における第１化合物半導体層の第１面の接触抵抗値をＲ2としたとき、
    Ｒ2／Ｒ1≦１
    を満足する請求項３に記載の発光素子の製造方法。
  7. （ａ）発光素子製造用基板における素子形成領域の外側の領域上に、第１化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る選択成長用のマスク層を形成し、素子形成領域上に、多層膜から成り、凸形状を有する第１光反射層を形成し、次いで、
    （ｂ）第１光反射層を含む発光素子製造用基板上に、
    ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
    ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層の第２面と接する活性層、及び、
    ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面が活性層と接する第２化合物半導体層、
    が積層されて成る積層構造体を形成した後、
    （ｃ）第２化合物半導体層の第２面上に第２電極及び多層膜から成る第２光反射層を形成し、次いで、
    （ｄ）第２光反射層を支持基板に固定した後、
    （ｅ）発光素子製造用基板を除去して、第１化合物半導体層の第１面、マスク層及び第１光反射層を露出させ、次いで、
    （ｆ）少なくとも第１化合物半導体層の第１面上に第１電極を形成する、
    各工程を備えている発光素子の製造方法。
  8. 前記工程（ｅ）における第１化合物半導体層の第１面、マスク層及び第１光反射層の露出を、化学的／機械的研磨法に基づき行う請求項７に記載の発光素子の製造方法。
  9. 前記工程（ｆ）において第１化合物半導体層の第１面上に第１電極を形成する前に、第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分をエッチングする請求項７に記載の発光素子の製造方法。
  10. 第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に、第２光反射層の面積重心点は存在しない請求項７に記載の発光素子の製造方法。
  11. 第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に、活性層の面積重心点は存在しない請求項７に記載の発光素子の製造方法。
  12. （ａ）発光素子製造用基板における素子形成領域の外側の領域上に、第１化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る選択成長用のマスク層を形成し、素子形成領域上に、第１化合物半導体層を構成する材料とは異なる材料から成る凸部を形成し、次いで、
    （ｂ）凸部を含む発光素子製造用基板上に、
    ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
    ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層の第２面と接する活性層、及び、
    ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面が活性層と接する第２化合物半導体層、
    が積層されて成る積層構造体を形成した後、
    （ｃ）第２化合物半導体層の第２面上に第２電極及び多層膜から成る第２光反射層を形成し、次いで、
    （ｄ）第２光反射層を支持基板に固定した後、
    （ｅ）発光素子製造用基板を除去して、第１化合物半導体層の第１面、マスク層及び凸部を露出させ、次いで、
    （ｆ）凸部を除去し、少なくとも凸部が除去された第１化合物半導体層の第１面の部分の上に多層膜から成る第１光反射層を形成し、少なくとも第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分の上に第１電極を形成する、
    各工程を備えている発光素子の製造方法。
  13. 前記工程（ｅ）における第１化合物半導体層の第１面、マスク層及び凸部の露出を、化学的／機械的研磨法に基づき行う請求項１２に記載の発光素子の製造方法。
  14. 前記工程（ｆ）において第１化合物半導体層の第１面の上に第１電極を形成する前に、第１電極を形成すべき第１化合物半導体層の第１面の部分をエッチングする請求項１２に記載の発光素子の製造方法。
  15. 前記工程（ａ）において形成される凸部は、頂面が底面よりも小さい請求項１２に記載の発光素子の製造方法。
  16. 第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に、第２光反射層の面積重心点は存在しない請求項１２に記載の発光素子の製造方法。
  17. 第１光反射層の面積重心点を通る第１光反射層に対する法線上に、活性層の面積重心点は存在しない請求項１２に記載の発光素子の製造方法。
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