JP7211362B2 - 発光素子の製造方法 - Google Patents
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Description
第1面、及び、第1面と対向する第2面を有する基板の、第2面に、
基板の第2面に面する第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、
第1化合物半導体層の第2面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第1面、及び、第1面と対向する第2面を有する第2化合物半導体層、
が積層された、GaN系化合物半導体から成る積層構造体を形成し、且つ、基板の第1面に、活性層に向いた凹面を含む凹面鏡部を形成し、次いで、
第2化合物半導体層の第2面上に光感光性材料層を形成し、その後、
凹面鏡部側から積層構造体を介して光感光性材料層を露光することで、光感光性材料層から成る処理用マスク層を得た後、
処理用マスク層を用いて凹面鏡部と対向する第2化合物半導体層に加工を施し、電流狭窄領域を形成する
工程を少なくとも備えている発光素子の製造方法。
1.本開示の発光素子の製造方法、本開示の第1の態様~第3の態様に係る発光素子、全般に関する説明
2.実施例1(本開示の発光素子の製造方法、本開示の第1の態様、第3の態様に係る発光素子、第3-A構成の発光素子)
3.実施例2(実施例1の変形、第4構成の発光素子)
4.実施例3(実施例1~実施例2の変形、第3-B構成の発光素子)
5.実施例4(実施例3の変形)
6.実施例5(実施例1~実施例4の変形、本開示の第2の態様に係る発光素子)
7.実施例6(実施例1~実施例5の変形、第1構成の発光素子)
8.実施例7(実施例1~実施例6の変形、第2構成の発光素子)
9.実施例8(実施例7の変形)
10.実施例9(実施例7の別の変形)
11.実施例10(実施例7~実施例9の変形)
12.その他
本開示の第1の態様あるいは第3の態様に係る発光素子において、第1光反射層には、光透過部、及び、光透過部を取り囲む遮光部が設けられている形態とすることができる。本開示の第1の態様~第3の態様に係る発光素子において、電流注入領域の外縁の形状と光透過部の外縁の形状とは相似であることが好ましい。また、本開示の第1の態様~第3の態様に係る発光素子において、凹面鏡部の外縁の形状と光透過部の外縁の形状とは相似であることが好ましい。
(A)凹面鏡部が基板上に形成されている場合であって、遮光部が第1光反射層の第1化合物半導体層側に形成されている場合、遮光部は:
(A-1)第1化合物半導体層側の凹面鏡部の一部の上に形成されている。
(A-2)第1化合物半導体層側の凹面鏡部の一部の上及び基板の第1面の一部の上に形成されている。
(A-3)基板の第1面の一部の上に形成されている。
(B)凹面鏡部が基板上に形成されている場合であって、遮光部が第1光反射層に形成されている場合、遮光部は、
(B-1)第1光反射層の一部の上に形成されている。
(B-2)第1光反射層の一部の上及び基板の第1面の一部の上に形成されている。
(B-3)基板の第1面の一部の上に形成されている。
(C)凹面鏡部が第1化合物半導体層に形成されている場合、遮光部は:
(C-1)第1化合物半導体層における凹面鏡部を構成する部分の一部の上に形成されている。
(C-2)第1化合物半導体層における凹面鏡部を構成する部分の一部の上、及び、その外方に位置する第1化合物半導体層の一部の上に形成されている。
(C-3)凹面鏡部の外方に位置する第1化合物半導体層の第1面の一部の上に形成されている。
(D)凹面鏡部が第1化合物半導体層上に形成されている場合であって、遮光部が第1光反射層に形成されている場合、遮光部は、
(D-1)第1光反射層の一部の上に形成されている。
(D-2)第1光反射層の一部の上及び基板の第1面の一部の上に形成されている。
(D-3)基板の第1面の一部の上に形成されている。
ここで、
λ0 :発光素子から主に出射される所望の光の波長(発振波長)
LOR :共振器長
RDBR:凹面鏡部の曲率半径
上記の好ましい形態を含む本開示の発光素子等において、
第2化合物半導体層には、電流注入領域、及び、電流注入領域を取り囲む電流非注入領域(電流狭窄領域)が設けられており、
電流注入領域の面積重心点から、電流注入領域と電流非注入領域の境界までの最短距離DCIは、以下の式(B)を満足することが好ましい。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第1構成の発光素子』と呼ぶ。尚、以下の式の導出は、例えば,H. Kogelnik and T. Li, "Laser Beams and Resonators", Applied Optics/Vol. 5, No. 10/ October 1966 を参照のこと。
第2化合物半導体層に電流狭窄領域を形成した後、第2化合物半導体層上に第2電極を形成し、第2電極上に第2光反射層を形成する工程、及び、
凹面鏡部上に第1光反射層を形成し、第1化合物半導体層に電気的に接続された第1電極を形成する工程、
を更に備えている形態とすることができる。
第1化合物半導体層の第1面は基板の第2面と接しており、
凹面鏡部は、基板の第2面と対向する基板の第1面に形成されており、
凹面鏡部を形成する工程は、基板の第1面にエッチング加工を施す工程から成る形態とすることができるし、あるいは又、
第1化合物半導体層の第1面は基板の第2面と接しており、
凹面鏡部は、基板の第2面と対向する基板の第1面に形成されており、
凹面鏡部を形成する工程は、基板の第1面に凹面鏡部形成層を形成した後、凹面鏡部形成層に凹面鏡部を形成する工程から成る形態とすることができるし、あるいは又、
第1化合物半導体層の第1面に凹面鏡部を形成する形態とすることができる。
更には、以上に説明した好ましい形態、構成(第1構成の発光素子を含む)を含む本開示の発光素子等において、第2電極を含む積層構造体には、活性層が占める仮想平面と平行に、少なくとも2層の光吸収材料層が形成されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第2構成の発光素子』と呼ぶ。
0.9×{(m・λ0)/(2・neq)}≦LAbs≦1.1×{(m・λ0)/(2・neq)}
を満足することが好ましい。ここで、mは、1、又は、1を含む2以上の任意の整数である。等価屈折率neqとは、2層の光吸収材料層、及び、光吸収材料層と光吸収材料層との間に位置する積層構造体の部分を構成する各層のそれぞれの厚さをti、それぞれの屈折率をniとしたとき、
neq=Σ(ti×ni)/Σ(ti)
で表される。但し、i=1,2,3・・・,Iであり、「I」は、2層の光吸収材料層、及び、光吸収材料層と光吸収材料層との間に位置する積層構造体の部分を構成する層の総数であり、「Σ」はi=1からi=Iまでの総和を取ることを意味する。等価屈折率neqは、発光素子断面の電子顕微鏡観察等から構成材料を観察し、それぞれの構成材料に対して既知の屈折率及び観察により得た厚さを基に算出すればよい。mが1の場合、隣接する光吸収材料層の間の距離は、全ての複数の光吸収材料層において、
0.9×{λ0/(2・neq)}≦LAbs≦1.1×{λ0/(2・neq)}
を満足する。また、mが1を含む2以上の任意の整数であるとき、一例として、m=1,2とすれば、一部の光吸収材料層において、隣接する光吸収材料層の間の距離は、
0.9×{λ0/(2・neq)}≦LAbs≦1.1×{λ0/(2・neq)}
を満足し、残りの光吸収材料層において、隣接する光吸収材料層の間の距離は、
0.9×{(2・λ0)/(2・neq)}≦LAbs≦1.1×{(2・λ0)/(2・neq)}
を満足する。広くは、一部の光吸収材料層において、隣接する光吸収材料層の間の距離は、
0.9×{λ0/(2・neq)}≦LAbs≦1.1×{λ0/(2・neq)}
を満足し、残りの種々の光吸収材料層において、隣接する光吸収材料層の間の距離は、
0.9×{(m’・λ0)/(2・neq)}≦LAbs≦1.1×{(m’・λ0)/(2・neq)}
を満足する。ここで、m’は、2以上の任意の整数である。また、隣接する光吸収材料層の間の距離とは、隣接する光吸収材料層の重心と重心との間の距離である。即ち、実際には、活性層の厚さ方向に沿った仮想平面で切断したときの、各光吸収材料層の中心と中心との間の距離である。
更には、以上に説明した好ましい形態、構成(第1構成の発光素子~第2構成の発光素子を含む)を含む本開示の発光素子等において、第1化合物半導体層の第1面と第1光反射層との間には化合物半導体基板が配されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第3構成の発光素子』と呼ぶ。この場合、化合物半導体基板はGaN基板から成る構成とすることができる。尚、化合物半導体基板の厚さとして、5×10-5m乃至1×10-4mを例示することができるが、このような値に限定するものではない。そして、このような構成を含む第3構成の発光素子において、第1光反射層は、化合物半導体基板の突出部から成る凹面鏡部の一部の表面に形成された多層光反射膜から構成されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第3-A構成の発光素子』と呼ぶ。あるいは又、第1光反射層は、化合物半導体基板上に形成された凹面鏡部の一部の表面に形成された多層光反射膜から構成されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第3-B構成の発光素子』と呼ぶ。第3-A構成の発光素子における凹面鏡部を構成する材料は、例えば、GaN基板である。GaN基板として、極性基板、反極性基板、無極性基板のいずれを用いてもよい。一方、第3-B構成の発光素子における凹面鏡部を構成する材料として、TiO2、Ta2O5、SiO2等の透明な誘電体材料、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂を例示することができる。
あるいは又、以上に説明した好ましい形態、構成(第1構成の発光素子~第2構成の発光素子を含む)を含む本開示の発光素子等において、第1化合物半導体層の第1面に第1光反射層が形成されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第4構成の発光素子』と呼ぶ。
(A)第1面21a、及び、第1面21aと対向する第2面21bを有し、第1導電型(具体的には、n型)を有する第1化合物半導体層21、
第1化合物半導体層21の第2面21bと面する活性層(発光層)23、並びに、
活性層23と面する第1面22a、及び、第1面22aと対向する第2面22bを有し、第2導電型(具体的には、p型)を有する第2化合物半導体層22、
が積層された、GaN系化合物半導体から成る積層構造体20、
(B)第1化合物半導体層21の第1面21a側に配設された第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側に配設された第2光反射層42、
を備えている。第1光反射層41は凹面鏡部43の上に形成されている。第2光反射層42は平坦な形状を有する。
活性層23における光場の中心点と、電流注入領域61Aの面積重心点とが一致している。具体的には、活性層23における光場の中心点と電流注入領域61Aの面積重心点との間の距離は、0.5μm以下である。あるいは又、凹面鏡部43の形状は、凹面鏡部43の中心部からビームウェスト半径ω0の範囲(領域)内において、あるいは又、例えば、ビームウェスト半径ω0の1.2倍の範囲(領域)、あるいは又、ビームウェスト半径ω0の2倍の範囲(領域)といった、所望の領域内において、決定係数0.8以上、好ましくは0.9以上、より好ましくは0.99以上である球形状又は放物線形状である。
RDBR≦1×10-3m
を満足する。具体的には、限定するものではないが、
LOR =50μm
RDBR =70μm
r’DBR=20μm
を例示することができる。また、発光素子から主に出射される所望の光の波長(発振波長)λ0として、
λ0 =450nm
を例示することができる。
x =z2/T0
hDBR=r’DBR 2/2T0
で表すことができるが、界面43aが描く図形を放物線の一部としたとき、このような理想的な放物線から逸脱した放物線であってもよいことは云うまでもない。但し、前述したとおり、所望の領域内においては、決定係数0.8以上ある球形状又は放物線形状である。
第1化合物半導体層21の第2面21bと面する活性層(発光層)23、並びに、
活性層23と面する第1面22a、及び、第1面22aと対向する第2面22bを有し、第2導電型(具体的には、p型)を有する第2化合物半導体層22、
が積層された、GaN系化合物半導体から成る積層構造体20を形成し、且つ、第1化合物半導体層21の第1面21a側に凹面鏡部43を形成する。
凹面鏡部43は、基板11の第2面11bと対向する基板11の第1面11aに形成されており、
凹面鏡部43を形成する工程は、基板11の第1面11aにエッチング加工を施す工程から成る。
具体的には、化合物半導体基板11の第1面11aに、突出部11a’から成る凹面鏡部43を形成する。具体的には、凹面鏡部43を形成すべき化合物半導体基板11の第1面11a上にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには突出部11a’の形状と同じ形状(あるいは類似した形状)が付与される。そして、レジストパターン及び化合物半導体基板11の第1面11aを、RIE法等を用いてエッチバックすることによって、化合物半導体基板11の第1面11aに突出部11a’から成る凹面鏡部43を形成することができる。
次いで、化合物半導体基板11の第2面11b上に、
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、
第1化合物半導体層21の第2面21bと面する活性層(発光層)23、並びに、
活性層23と面する第1面22a、及び、第1面22aと対向する第2面22bを有する第2化合物半導体層22、
が積層された、GaN系化合物半導体から成る積層構造体20を形成する。具体的には、周知のMOCVD法によるエピタキシャル成長法に基づき、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を、化合物半導体基板11の第2面11b上に、順次、形成することで、積層構造体20を得ることができる(図2A参照)。
具体的には、第2化合物半導体層22の第2面22b上に、CVD法やスパッタリング法、真空蒸着法といった成膜法に基づき、SiOXから成る絶縁膜34aを形成し、絶縁膜34a上にレジスト材料から成る光感光性材料層35を形成する(図2B参照)。
そして、化合物半導体基板11の側(具体的には、凹面鏡部側)から、凹面鏡部43及び積層構造体20を介して、光感光性材料層35を露光する(図3参照)。光感光性材料層35の露光された部分を、参照番号35’で示す。次いで、光感光性材料層35を現像することで、電流非注入領域61B(電流狭窄領域)を形成すべき領域に光感光性材料層35を残し、電流注入領域61Aを形成すべき領域から光感光性材料層35を除去し、開口部35Aを形成する(図4A参照)。そして、このようにパターニングされた光感光性材料層35を処理用マスク層として用いて、具体的には、エッチング用の処理用マスク層として用いて、第2化合物半導体層22上に形成された絶縁膜34aをエッチングした後、光感光性材料層35を除去する(図4B参照)。こうして、開口部34Aを有し、SiOXから成る絶縁膜34(電流狭窄領域)を形成することができる。開口部34Aを有する絶縁膜34によって、電流注入領域61A及び電流非注入領域61B(電流狭窄領域)が規定される。また、開口部34Aによって電流注入領域61Aが規定される。
具体的には、その後、第2化合物半導体層22上に第2電極32及び第2光反射層42を形成する。具体的には、開口部34A(電流注入領域61A)の底面に露出した第2化合物半導体層22の第2面22bから絶縁膜34の上に亙り、例えば、リフトオフ法に基づき第2電極32を形成し、更に、スパッタリング法や真空蒸着法といった成膜法とウエットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法との組合せに基づきパッド電極33を形成する。次いで、第2電極32の上からパッド電極33の上に亙り、スパッタリング法や真空蒸着法といった成膜法とウエットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法との組合せに基づき第2光反射層42を形成する。第2電極32の上の第2光反射層42は平坦な形状を有する。こうして、図5に示す構造を得ることができる。
その後、少なくとも凹面鏡部43の一部の上に多層光反射膜45を形成する。具体的には、化合物半導体基板11の露出面(第1面11a)から凹面鏡部43の上に亙り、スパッタリング法や真空蒸着法といった周知の方法に基づき多層光反射膜45を形成する。そして、ウエットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法に基づき多層光反射膜45の不要な部分を除去して第1光反射層41を得た後(図6参照)、化合物半導体基板11の第1面11a上に、スパッタリング法や真空蒸着法といった成膜法とウエットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法との組合せに基づき第1電極31を形成することで、第1化合物半導体層21に電気的に接続された第1電極31を得ることができる。こうして、図1に示した構造を有する実施例1の発光素子を得ることができる。
その後、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から成る絶縁層で被覆する。次いで、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。
第1化合物半導体層21の第1面21aは基板11の第2面11bと接しており、
凹面鏡部43は、基板11の第2面11bと対向する基板11の第1面11aに形成されており、
凹面鏡部43を形成する工程は、基板11の第1面11aに凹面鏡部形成層を形成した後、凹面鏡部形成層に凹面鏡部43を形成する工程から成る。
ω0≦r’DBR≦20・ω0
を満足する。また、DCI≧ω0を満足する。更には、RDBR≦1×10-3mを満足する。具体的には、
DCI =4μm
ω0 =1.5μm
LOR =50μm
RDBR=60μm
λ0 =525nm
を例示することができる。また、開口部34Aの直径として8μmを例示することができる。GaN基板として、c面をm軸方向に約75度傾けた面を主面とする基板を用いる。即ち、GaN基板は、主面として、半極性面である{20-21}面を有する。尚、このようなGaN基板を、他の実施例において用いることもできる。
L=(m・λ0)/(2・neq)
で表される。ここで、mは、正の整数である。そして、面発光レーザ素子(発光素子)において、発振可能な波長は共振器長LORによって決まる。発振可能な個々の発振モードは縦モードと呼ばれる。そして、縦モードの内、活性層によって決まるゲインスペクトルと合致するものが、レーザ発振し得る。縦モードの間隔Δλは、実効屈折率をneffとしたとき、
λ0 2/(2neff・L)
で表される。即ち、共振器長LORが長いほど、縦モードの間隔Δλは狭くなる。よって、共振器長LORが長い場合、複数の縦モードがゲインスペクトル内に存在し得るため、複数の縦モードが発振し得る。尚、等価屈折率neqと実効屈折率neffとの間には、発振波長をλ0としたとき、以下の関係がある。
0.9×{(m・λ0)/(2・neq)}≦LAbs≦1.1×{(m・λ0)/(2・neq)}
を満足する。ここで、mは、1、又は、1を含む2以上の任意の整数である。但し、実施例7においては、m=1とした。従って、隣接する光吸収材料層71の間の距離は、全ての複数の光吸収材料層71(20層の光吸収材料層71)において、
0.9×{λ0/(2・neq)}≦LAbs≦1.1×{λ0/(2・neq)}
を満足する。等価屈折率neqの値は、具体的には、2.42であり、m=1としたとき、具体的には、
LAbs=1×450/(2×2.42)
=93.0nm
である。尚、20層の光吸収材料層71の内、一部の光吸収材料層71にあっては、mを、2以上の任意の整数とすることもできる。
0.9×{λ0/(2・neq)}≦LAbs≦1.1×{λ0/(2・neq)}
を満足する。また、活性層23に隣接した第1の光吸収材料層と、第2の光吸収材料層とは、m=2とした。即ち、
0.9×{(2・λ0)/(2・neq)}≦LAbs≦1.1×{(2・λ0)/(2・neq)}
を満足する。第2電極32を兼用する1層の第2の光吸収材料層の光吸収係数は2000cm-1、厚さは30nmであり、活性層23から第2の光吸収材料層までの距離は139.5nmである。以上の点を除き、実施例9の発光素子の構成、構造は、実施例7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、5層の第1の光吸収材料層の内、一部の第1の光吸収材料層にあっては、mを、2以上の任意の整数とすることもできる。尚、実施例7と異なり、光吸収材料層71の数を1とすることもできる。この場合にも、第2電極32を兼ねた第2の光吸収材料層と光吸収材料層71の位置関係は、以下の式を満たす必要がある。
0.9×{(m・λ0)/(2・neq)}≦LAbs≦1.1×{(m・λ0)/(2・neq)}
[A01]《発光素子の製造方法》
第1面、及び、前記第1面と対向する第2面を有する基板の、前記第2面に、
前記基板の前記第2面に面する第1面、及び、前記第1面と対向する第2面を有する第1化合物半導体層、
前記第1化合物半導体層の第2面と面する活性層、並びに、
前記活性層と面する第1面、及び、前記第1面と対向する第2面を有する第2化合物半導体層、
が積層された、GaN系化合物半導体から成る積層構造体を形成し、且つ、前記基板の前記第1面に、前記活性層に向いた凹面を含む凹面鏡部を形成し、次いで、
前記第2化合物半導体層の前記第2面上に光感光性材料層を形成し、その後、
前記凹面鏡部側から前記積層構造体を介して前記光感光性材料層を露光することで、前記光感光性材料層から成る処理用マスク層を得た後、
前記処理用マスク層を用いて前記凹面鏡部と対向する前記第2化合物半導体層に加工を施し、電流狭窄領域を形成する
工程を少なくとも備えている発光素子の製造方法。
[A02]前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に加工を施す工程において、前記凹面鏡部の光軸上に位置する前記第2化合物半導体層に前記電流狭窄領域を形成する[A01]に記載の発光素子の製造方法。
[A03]前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に加工を施す工程において、前記処理用マスク層を用いたイオン注入を行う[A02]に記載の発光素子の製造方法。
[A04]前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に加工を施す工程において、前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層にアッシング処理を行う[A02]に記載の発光素子の製造方法。
[A05]前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に加工を施す工程において、前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に反応性エッチング処理を行う[A02]に記載の発光素子の製造方法。
[A06]前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に加工を施す工程において、前記処理用マスク層を用いてプラズマ照射を行う[A02]に記載の発光素子の製造方法。
[A07]前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に加工を施す工程において、前記第2化合物半導体層の前記第2面上に形成された絶縁膜に前記処理用マスク層を用いてエッチングを行い、前記第2化合物半導体層に形成される前記電流狭窄領域を規定する[A02]に記載の発光素子の製造方法。
[A08]前記第2化合物半導体層に前記電流狭窄領域を形成した後、前記第2化合物半導体層の前記第2面上に第2電極を形成し、前記第2電極上に第2光反射層を形成する工程、及び、
前記基板の前記第1面に形成された前記凹面鏡部を覆う第1光反射層を形成し、前記第1化合物半導体層に電気的に接続された第1電極を、前記凹面鏡部の周囲の、前記基板の前記第1面に形成する工程、
を更に備えている[A02]乃至[A07]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A09]前記基板の前記第1面に形成された前記凹面鏡部の内縁に、又は、前記基板の前記第1面に形成された前記凹面鏡部の内縁からその外側領域に亙り、又は、前記凹面鏡部を覆う第1光反射層の内縁に、又は、前記凹面鏡部を覆う前記第1光反射層の内縁からその外側領域に亙り、遮光部を形成する工程を更に備えている[A01]乃至[A08]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A10]前記第1化合物半導体層の第1面は前記基板の第2面と接しており、
前記凹面鏡部は、前記基板の第2面と対向する第1面に形成されており、
前記凹面鏡部を形成する工程には、前記基板の第1面にエッチング加工を施す工程から成る[A01]乃至[A09]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A11]前記第1化合物半導体層の第1面は前記基板の第2面と接しており、
前記凹面鏡部は、前記基板の第2面と対向する前記基板の第1面に形成されており、
前記凹面鏡部を形成する工程は、前記基板の前記第1面に凹面鏡部形成層を形成した後、前記凹面鏡部形成層に前記凹面鏡部を形成する工程から成る[A01]乃至[A09]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A12]前記基板の第1面の一部の上に反射防止膜を形成した後、前記凹面鏡部形成層を形成する[A11]に記載の発光素子の製造方法。
[A13]前記基板の第1面に前記凹面鏡部を形成した後、前記第2化合物半導体層上に前記光感光性材料層を形成する前に、前記凹面鏡部に前記第1光反射層を形成する工程を更に備えている[A01]乃至[A07]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A14]前記基板の前記第1面側の上方に、開口部を有するマスク部材を配置して、前記凹面鏡部側から前記積層構造体を介して前記光感光性材料層を露光する[A01]乃至[A13]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A15]前記光感光性材料層は、レジスト材料又は光感光性樹脂から成る[A01]乃至[A14]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
[A16]前記光感光性材料層を露光するための露光光が入射する部分に前記反射防止膜を形成する[A01]乃至[A15]のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
Claims (13)
- 第1面、及び、前記第1面と対向する第2面を有する基板の、前記第2面に、
前記基板の前記第2面に面する第1面、及び、前記第1面と対向する第2面を有する第1化合物半導体層、
前記第1化合物半導体層の第2面と面する活性層、並びに、
前記活性層と面する第1面、及び、前記第1面と対向する第2面を有する第2化合物半導体層、
が積層された、GaN系化合物半導体から成る積層構造体を形成し、且つ、前記基板の前記第1面に、前記活性層に向いた凹面を含む凹面鏡部を形成し、次いで、
前記第2化合物半導体層の前記第2面上に光感光性材料層を形成し、その後、
前記凹面鏡部側から前記積層構造体を介して前記光感光性材料層を露光することで、前記光感光性材料層から成る処理用マスク層を得た後、
前記処理用マスク層を用いて前記凹面鏡部と対向する前記第2化合物半導体層に加工を施し、電流狭窄領域を形成する
工程を少なくとも備えている発光素子の製造方法。 - 前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に加工を施す工程において、前記凹面鏡部の光軸上に位置する前記第2化合物半導体層に前記電流狭窄領域を形成する請求項1に記載の発光素子の製造方法。
- 前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に加工を施す工程において、前記処理用マスク層を用いたイオン注入を行う請求項2に記載の発光素子の製造方法。
- 前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に加工を施す工程において、前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層にアッシング処理を行う請求項2に記載の発光素子の製造方法。
- 前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に加工を施す工程において、前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に反応性エッチング処理を行う請求項2に記載の発光素子の製造方法。
- 前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に加工を施す工程において、前記処理用マスク層を用いてプラズマ照射を行う請求項2に記載の発光素子の製造方法。
- 前記処理用マスク層を用いて前記第2化合物半導体層に加工を施す工程において、前記第2化合物半導体層の前記第2面上に形成された絶縁膜に前記処理用マスク層を用いてエッチングを行い、前記第2化合物半導体層に形成される前記電流狭窄領域を規定する請求項2に記載の発光素子の製造方法。
- 前記第2化合物半導体層に前記電流狭窄領域を形成した後、前記第2化合物半導体層の前記第2面上に第2電極を形成し、前記第2電極上に第2光反射層を形成する工程、及び、
前記基板の前記第1面に形成された前記凹面鏡部を覆う第1光反射層を形成し、前記第1化合物半導体層に電気的に接続された第1電極を、前記凹面鏡部の周囲の、前記基板の前記第1面に形成する工程、
を更に備えている請求項2に記載の発光素子の製造方法。 - 前記基板の前記第1面に形成された前記凹面鏡部の内縁に、又は、前記基板の前記第1面に形成された前記凹面鏡部の内縁からその外側領域に亙り、又は、前記凹面鏡部を覆う第1光反射層の内縁に、又は、前記凹面鏡部を覆う前記第1光反射層の内縁からその外側領域に亙り、遮光部を形成する工程を更に備えている請求項1に記載の発光素子の製造方法。
- 前記第1化合物半導体層の第1面は前記基板の第2面と接しており、
前記凹面鏡部は、前記基板の第2面と対向する第1面に形成されており、
前記凹面鏡部を形成する工程には、前記基板の第1面にエッチング加工を施す工程から成る請求項1に記載の発光素子の製造方法。 - 前記第1化合物半導体層の第1面は前記基板の第2面と接しており、
前記凹面鏡部は、前記基板の第2面と対向する前記基板の第1面に形成されており、
前記凹面鏡部を形成する工程は、前記基板の第1面に凹面鏡部形成層を形成した後、前記凹面鏡部形成層に前記凹面鏡部を形成する工程から成る請求項1に記載の発光素子の製造方法。 - 前記基板の前記第1面側の上方に、開口部を有するマスク部材を配置して、前記凹面鏡部側から前記積層構造体を介して前記光感光性材料層を露光する請求項1に記載の発光素子の製造方法。
- 前記光感光性材料層は、レジスト材料又は光感光性樹脂から成る請求項1に記載の発光素子の製造方法。
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